一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法

王仁龙 整理

一、概述

聚乙烯广泛应用于塑料包装材料、编织布材料等多个方面。但它的氧指数只有18.5，属于易燃材料，这限制了它们的应用。申请号为：CN201310318496.2 公开了一种无卤阻燃聚乙烯塑料编织布，其中利用添加的纳米无机阻燃剂体系有效改善了氢氧化镁的添加效果，很好的提升了材料整体的强度特性，具有不错的进步。但是在实际使用中发现，此编织布的强度品质在要求较高的特殊领域中使用仍具有局限性，需要进一步的提升。本技术介绍了一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法。

二、技术方案

一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将蒙脱土浸入到盐酸溶液中，10~15 min 后滤出，用清水冲洗至中性后干燥备用；

（2）将步骤（1）处理后的蒙脱土放入到煅烧炉内进行高温煅烧处理，40~45 min 后将蒙脱土取出备用；

（3）将步骤（2）处理后的蒙脱土浸入到改性处理液中，不断超声处理1~1.5 h 后滤出，最后放入到干燥箱内干燥备用；所述的改性处理液由如下对应重量份的物质组成：8~12 份十二烷基三甲基溴化铵、2~4 份焦磷酸钠、1~3 份乙二胺四乙酸二钠、3~5 份壬基酚聚氧乙烯醚、2~5 份硬脂酸锌、12~15 份纳米碳管、5~8 份钛酸酯偶联剂、180~200 份去离子水；

（4）将步骤（3）处理后的蒙脱土放入到低能电子辐照仪器内进行电子辐照处理，15~20 min后取出得改性蒙脱土备用；

（5）将氢氧化镁与硅烷偶联剂共同混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1~2 h 后取出，干燥处理后备用；

（6）将步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土共同混合，搅拌均匀后再投入到造粒机内进行造粒处理，完成后取出得改性阻燃粒料备用；

（7）将步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体共同混合投入到混炼机内进行混炼处理，40~45 min 后取出得混炼料备用；

（8）将步骤（7）制得的混炼料投入到挤塑机内进行常规的挤出、拉伸、冷却后，再经常规的纬向编织处理后制成成品编织布。

步骤（1）中所述的盐酸溶液为体积分数为10%的盐酸溶液。

步骤（2）中所述的高温煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为900~950℃。

步骤（3）中所述的超声处理时控制超声波的频率为700~800 kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90~95℃。

步骤（4）中所述的电子辐照处理时控制低能电子辐照仪器内为真空环境，期间控制真空度为1.0×10-5Pa，辐照能量为20~25 MeV，扫描宽度为 60~100 cm，扫描频率为50~60 Hz，辐照电流为 8~10 mA。

步骤（5）中所述的氢氧化镁与硅烷偶联剂的质量比为75~80:1；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1500~1800 转/分钟；所述的干燥处理时的干燥温度为100~110℃。

步骤（6）中所述的步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土对应的重量比为60~65:45~50:3~5。

步骤（7）中所述的步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体对应的重量比为16~17:5~6:6~7；所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为80~85℃。

三、有益效果

本技术制备方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，利于推广应用，制得的塑料编织布阻燃性能好，力学强度高，使用稳定性强，具有不含卤素、安全环保的特点，极具市场竞争力。

四、具体实施方式

实施例1

一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将蒙脱土浸入到盐酸溶液中，10 min后滤出，用清水冲洗至中性后干燥备用；

（2）将步骤（1）处理后的蒙脱土放入到煅烧炉内进行高温煅烧处理，40 min 后将蒙脱土取出备用；

（3）将步骤（2）处理后的蒙脱土浸入到改性处理液中，不断超声处理1 h 后滤出，最后放入到干燥箱内干燥备用；所述的改性处理液由如下对应重量份的物质组成：8 份十二烷基三甲基溴化铵、2 份焦磷酸钠、1 份乙二胺四乙酸二钠、3 份壬基酚聚氧乙烯醚、2 份硬脂酸锌、12 份纳米碳管、5 份钛酸酯偶联剂、180 份去离子水；

（4）将步骤（3）处理后的蒙脱土放入到低能电子辐照仪器内进行电子辐照处理，15 min 后取出得改性蒙脱土备用；

（5）将氢氧化镁与硅烷偶联剂共同混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1h 后取出，干燥处理后备用；

（6）将步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土共同混合，搅拌均匀后再投入到造粒机内进行造粒处理，完成后取出得改性阻燃粒料备用；

（7）将步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体共同混合投入到混炼机内进行混炼处理，40 min 后取出得混炼料备用；

（8）将步骤（7）制得的混炼料投入到挤塑机内进行常规的挤出、拉伸、冷却后，再经常规的纬向编织处理后制成成品编织布。

步骤（1）中所述的盐酸溶液为体积分数为10%的盐酸溶液。

步骤（2）中所述的高温煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为900℃。

步骤（3）中所述的超声处理时控制超声波的频率为700 kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90℃。

步骤（4）中所述的电子辐照处理时控制低能电子辐照仪器内为真空环境，期间控制真空度为1.0×10-5Pa，辐照能量为20 MeV，扫描宽度为60 cm，扫描频率为50 Hz，辐照电流为 8 mA。

步骤（5）中所述的氢氧化镁与硅烷偶联剂的质量比为75:1；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1500 转/分钟；所述的干燥处理时的干燥温度为100℃。

步骤（6）中所述的步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土对应的重量比为60:45:3。

步骤（7）中所述的步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体对应的重量比为16:5:6；所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为80℃。

实施例2

一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将蒙脱土浸入到盐酸溶液中，13 min后滤出，用清水冲洗至中性后干燥备用；

（2）将步骤（1）处理后的蒙脱土放入到煅烧炉内进行高温煅烧处理，42 min 后将蒙脱土取出备用；

（3）将步骤（2）处理后的蒙脱土浸入到改性处理液中，不断超声处理1.3 h 后滤出，最后放入到干燥箱内干燥备用；所述的改性处理液由如下对应重量份的物质组成：10 份十二烷基三甲基溴化铵、3 份焦磷酸钠、2 份乙二胺四乙酸二钠、4 份壬基酚聚氧乙烯醚、4 份硬脂酸锌、14 份纳米碳管、7 份钛酸酯偶联剂、190 份去离子水；

（4）将步骤（3）处理后的蒙脱土放入到低能电子辐照仪器内进行电子辐照处理，18 min 后取出得改性蒙脱土备用；

（5）将氢氧化镁与硅烷偶联剂共同混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1.6 h 后取出，干燥处理后备用；

（6）将步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土共同混合，搅拌均匀后再投入到造粒机内进行造粒处理，完成后取出得改性阻燃粒料备用；

（7）将步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体共同混合投入到混炼机内进行混炼处理，42 min 后取出得混炼料备用；

（8）将步骤（7）制得的混炼料投入到挤塑机内进行常规的挤出、拉伸、冷却后，再经常规的纬向编织处理后制成成品编织布。

步骤（1）中所述的盐酸溶液为体积分数为10%的盐酸溶液。

步骤（2）中所述的高温煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为920℃。

步骤（3）中所述的超声处理时控制超声波的频率为760 kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为94℃。

步骤（4）中所述的电子辐照处理时控制低能电子辐照仪器内为真空环境，期间控制真空度为1.0×10-5Pa，辐照能量为23 MeV，扫描宽度为80 cm，扫描频率为55 Hz，辐照电流为9 mA。

步骤（5）中所述的氢氧化镁与硅烷偶联剂的质量比为78:1；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1700 转/分钟；所述的干燥处理时的干燥温度为106℃。

步骤（6）中所述的步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土对应的重量比为63:48:4。

步骤（7）中所述的步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体对应的重量比为16.6:5.5:6.7；所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为83℃。

实施例3

一种高强度阻燃塑料编织布的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将蒙脱土浸入到盐酸溶液中，15 min后滤出，用清水冲洗至中性后干燥备用；

（2）将步骤（1）处理后的蒙脱土放入到煅烧炉内进行高温煅烧处理，45 min 后将蒙脱土取出备用；

（3）将步骤（2）处理后的蒙脱土浸入到改性处理液中，不断超声处理1.5 h 后滤出，最后放入到干燥箱内干燥备用；所述的改性处理液由如下对应重量份的物质组成：12 份十二烷基三甲基溴化铵、4 份焦磷酸钠、3 份乙二胺四乙酸二钠、5 份壬基酚聚氧乙烯醚、5 份硬脂酸锌、15 份纳米碳管、8 份钛酸酯偶联剂、200 份去离子水；

（4）将步骤（3）处理后的蒙脱土放入到低能电子辐照仪器内进行电子辐照处理，20 min 后取出得改性蒙脱土备用；

（5）将氢氧化镁与硅烷偶联剂共同混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理2 h 后取出，干燥处理后备用；

（6）将步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土共同混合，搅拌均匀后再投入到造粒机内进行造粒处理，完成后取出得改性阻燃粒料备用；

（7）将步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体共同混合投入到混炼机内进行混炼处理，45 min 后取出得混炼料备用；

（8）将步骤（7）制得的混炼料投入到挤塑机内进行常规的挤出、拉伸、冷却后，再经常规的纬向编织处理后制成成品编织布。

步骤（1）中所述的盐酸溶液为体积分数为10%的盐酸溶液。

步骤（2）中所述的高温煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为950℃。

步骤（3）中所述的超声处理时控制超声波的频率为800kHz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为95℃。

步骤（4）中所述的电子辐照处理时控制低能电子辐照仪器内为真空环境，期间控制真空度为1.0×10-5Pa，辐照能量为25 MeV，扫描宽度为100 cm，扫描频率为60 Hz，辐照电流为10 mA。

步骤（5）中所述的氢氧化镁与硅烷偶联剂的质量比为80:1；所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为1800 转/分钟；所述的干燥处理时的干燥温度为110℃。

步骤（6）中所述的步骤（5）处理后的氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、步骤（4）制得的改性蒙脱土对应的重量比为65: 50:5。

步骤（7）中所述的步骤（6）制得的改性阻燃粒料、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体对应的重量比为17:6:7；所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为85℃。

对比实验例1

本对比实验例1 与实施例2 相比，区别仅在于省去了步骤（4）中的电子辐照处理，除此外的方法步骤均相同。

对比实验例2

本对比实验例2 与实施例2 相比，区别仅在于省去了改性处理液中的纳米碳管成分，除此外的方法步骤均相同。

对比实验例3

申请号为：CN201310318496.2 公开的一种无卤阻燃聚乙烯塑料编织布，具体选用其实施实例2 的技术方案。

为了对比本技术效果，对上述实施例2、对比实验例1、对比实验例2、对比实验例3 对应制得的编织布进行性能测试，其中实施例2、对比实验例1、对比实验例2 的编织布规格与对比实验例3 中的完全相同，然后各组材料均按照标准QB/T 3808-1999 进行测试，具体对比数据如下表所示：

氧指数 拉伸强度 MPa 阻燃级别实施例2 36 17.8 V0 级对比实施例1 32 14.7 V1 级对比实施例2 30 13.3 V1 级对比实施例3 29 12.7 V1 级

由上表1 可以看出，本技术方法制得的塑料编织布的综合性能得到了明显的提升，具有很强的实用价值和市场竞争力，极具生产经济效益。

本技术专利信息：

申请号：CN201910748350.9

申请日：2019.08.14

公开（公告）号：CN110438579A

公开（公告）日：2019.11.12

IPC 分类号：D01F1/07；D01F8/06