CN101230162B - 低烟无卤阻燃聚烯烃材料及运用该材料制造的复合编织布 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料及运用该材料制造的复合编织布。该低烟无卤阻燃聚烯烃材料由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成。该编织布制造工艺包括：一方面：取用聚烯烃材料装入挤塑机，挤塑机挤出薄膜后冷却、分切，加热定向拉伸，预热处理定型、收卷，经纬向编织成塑料布匹；另一方面：取用低烟无卤阻燃聚烯烃材料装入衣架式扁机头型挤塑机，衣架式扁机头型挤塑机挤出涂膜；两方面都完成后，热熔涂膜复合辊筒连续压制成低烟无卤阻燃聚烯烃编织布。本发明技术可提高聚烯烃塑料编织布的低烟无卤阻燃性能、抗光老化性能。

Description

低烟无卤阻燃聚烯烃材料及运用该材料制造的复合编织布

技术领域

本发明涉及聚烯烃塑料编织布，特别是低烟无卤阻燃聚烯烃材料及运用该材料制造的复合编织布。

背景技术

塑料编织产品是塑料制品的重要组成部分，据《塑编包装》统计介绍2007年塑编行业完成产值约530亿元；多年来我国塑编行业处于微利和竞争激烈的状态，塑编企业要获得更高的利润就要开发新的产品以求得经济增长点高的创新型技术塑编系列产品，如：具有低烟无卤阻燃、防静电等功能性塑编新材料；传统的聚烯烃塑料编织布高聚物属易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快、不易自熄、延燃性强，燃烧时还会产生浓烟或有毒、有害、有腐蚀性的气体，造成二次性灾害对环境的危害及对人的生命安全带来巨大的威胁；此种编织布在遇火时极易引起燃烧，且强度欠佳故使用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，扩大应用领域，提供一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料及运用该材料制造的复合编织布，以进一步提高聚烯烃塑料编织布的低烟无卤阻燃性能；以及采用挤塑机挤出工艺制备的聚烯烃塑料薄膜分切后，经定向拉伸技术处理的经纬向编织底布与具有抗光老化、低烟无卤阻燃和/或抗静电技术处理之聚烯烃塑料经热熔涂膜复合实现大规模工业生产技术创造条件。

本发明的技术方案如下：

一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是它由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成；其中，该无机阻燃剂(母料)成分是：

组分               重量份数

Al(OH)₃            45

Mg(OH)₂            25

ZB(硼酸锌)         10

硅烷偶联剂         0.8

Ca-st(硬脂酸钙)    0.4

抗氧剂             0.3；

上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂(母料)以1∶1-1.5比例混合制成产品。

所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该聚烯烃树脂原料是LDPE和/或HDPE和/或MDPE和/或LLDPE。

所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该抗氧剂是酚类或胺类或硫类或磷类。

所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该材料中还加入了抗静电剂，该抗静电剂与聚烯烃树脂的比例为0.005-0.03∶1。

所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该抗静电剂是阴离子活性剂或阳离子活性剂或非离子活性剂或两性离子活性剂。

一种复合编织布，其特征是运用如上所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，其制造步骤如下：

一方面：

A取用聚烯烃材料装入挤塑机；

B挤塑机挤出薄膜后冷却、分切；

C加热定向拉伸；

D预热处理定型、收卷；

E经纬向编织成塑料布匹；

另一方面：

1、取用低烟无卤阻燃聚烯烃材料装入衣架式扁机头型挤塑机；

2、衣架式扁机头型挤塑机挤出涂膜，宽度与步骤E中一致；

上述步骤E、步骤2都完成后，热熔涂膜复合辊筒连续压制成低烟无卤阻燃聚烯烃编织布。

本发明的优点如下：

1、使用本发明材料制成的复合编织布其阻燃性能由聚烯烃基体树脂氧指数OI值为18左右(属易燃材料)，提高到24以上即可达到阻燃的目的。注：OI值21以下属延燃性，OI值25属难燃性)

2、使用本发明材料制成的复合编织布其阻燃性能达到低烟无卤等级水平技术要求；其中，燃烧气体的腐蚀性，Hcl释放量为0mg/g，PH值≥3.5，电导率≤100MS/cm。

3、使用本发明的无机阻燃剂Al(OH)₃、Mg(OH)₂、ZB消烟阻燃剂与抗氧剂等协同体系母料经偶联剂包复表面活化技术处理应用制成的编织布燃烧时会释放出结晶水，并且生成水蒸气有稀释可燃气体的作用，抑制燃烧聚合物的温度上升，分解出的氧化物能促进聚合物碳化从而阻止燃烧。

具体实施方式

实施例1

一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料，它由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成；其中，该无机阻燃剂(母料)成分是：

组分                 重量份数

Al(OH)₃              45

Mg(OH)₂              25

ZB(硼酸锌)           10

硅烷偶联剂           0.8

Ca-st(硬脂酸钙)      0.4

抗氧剂               0.3；

上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂(母料)以1∶1比例混合制成产品。

经测试该低烟无卤阻燃聚烯烃复合编织布面料的氧指数OI值为≥25。

实施例2

一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料，它由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成；其中，该无机阻燃剂(母料)成分是：

组分                重量份数

Al(OH)₃             45

Mg(OH)₂             25

ZB(硼酸锌)          10

硅烷偶联剂          0.8

Ca-st(硬脂酸钙)     0.4

抗氧剂              0.3；

上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂(母料)以1∶1.5比例混合制成产品。

经测试该低烟无卤阻燃聚烯烃复合编织布面料的氧指数OI值为≥30。

根据以上实施例1、2本发明中聚烯烃树脂原料可以是LDPE和/或HDPE和/或MDPE和/或LLDPE；该抗氧剂原料可以是酚类或胺类或硫类或磷类。且燃烧气体的腐蚀性，Hcl释放量为0mg/g，PH值≥3.5，电导率≤100MS/cm，达到低烟无卤等级水平技术要求。

另外，由于聚烯烃塑料具有高电绝缘性的特点，表面电阻达10¹⁶-10¹⁷Ω，其制品在使用过程中易积聚静电，从而表面吸附灰尘易导致包装标的物污染，更有甚者导致火花放电引发燃炸等灾害，以及在摩擦的接触面处容易积累大量的正电或负电，如果不能及时将这些静电荷泄漏也是造成静电危害的原因，放电作用常会引起电击、着火、爆炸等事故，作为消除静电的方法之一是加入抗静电剂，对聚烯烃塑料复合编织布的防静电改性具有重要意义。

实施例3

一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料，它由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成；其中，该无机阻燃剂(母料)成分是：

组分               重量份数

Al(OH)₃            45

Mg(OH)₂            25

ZB(硼酸锌)         10

硅烷偶联剂         0.8

Ca-st(硬脂酸钙)    0.4

抗氧剂             0.3；

上述组分经高速混合机混合和表面活化技术处理后的物料呈干松状态，将此无机阻燃剂(母料)放入水杯中经搅拌后可浮于水面呈疏水状态。

然后，将上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂(母料)以1∶1-1.5的比例混合形成低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

上述组合物中，该聚烯烃树脂主要原料是LDPE和/或HDPE和/或MDPE和/或LLDPE，该抗氧剂是酚类或胺类或硫类或磷类。

在制备得到上述低烟无卤阻燃聚烯烃材料的基础上，进一步制造一种复合编织布，其制造步骤如下：

一方面：

A取用聚烯烃材料装入挤塑机，该挤塑机可采用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为WLS-100S-130L的挤塑机；

B挤塑机挤出薄膜后冷却、分切，冷却温度为12到26℃；

C加热定向拉伸，定向拉伸可采用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为YP-160的拉伸装置，拉伸比≥58；

D预热处理定型、收卷，该步骤中可以使用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为SSL-H280的收卷机；

E经纬向编织成塑料布匹，该步骤中可以使用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为YP1400的织布机；

另一方面：

1、取用低烟无卤阻燃聚烯烃材料装入衣架式扁机头型挤塑机，该衣架式扁机头型挤塑机是台湾梅谷机械制造有限公司的型号为GM-L120U的挤塑机；

2、衣架式扁机头型挤塑机挤出涂膜，宽度与步骤E中一致(比如：宽度均为2500mm)；

上述步骤E、步骤2都完成后，热熔涂膜复合辊筒连续压制成低烟无卤阻燃聚烯烃编织布。

实施例4

一种抗静电型低烟无卤阻燃聚烯烃复合编织布，它由聚烯烃树脂、无机阻燃剂和抗静电剂组成；其中，该无机阻燃剂(母料)成分是：

组分               重量份数

Al(OH)₃            45

Mg(OH)₂            25

ZB(硼酸锌)         10

硅烷偶联剂         0.8

Ca-st(硬脂酸钙)    0.4

抗氧剂             0.3；

上述组分经高速混合机混合和表面活化技术处理后的物料呈干松状态，将此无机阻燃剂(母料)放入水杯中经搅拌后可浮于水面呈疏水状态。

然后，将上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂(母料)与抗静电剂以1∶1-1.5∶0.005-0.03的比例混合形成低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

上述组合物中，该聚烯烃树脂主要原料是LDPE和/或HDPE和/或MDPE和/或LLDPE，该抗氧剂是酚类或胺类或硫类或磷类，该抗静电剂是阴离子活性剂或阳离子活性剂或非离子活性剂或两性离子活性剂。

在制备得到上述低烟无卤阻燃聚烯烃材料的基础上，进一步制造一种复合编织布，其制造步骤如下：

一方面：

A取用聚烯烃材料装入挤塑机，该挤塑机可采用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为WLS-100S-130L的挤塑机；

B挤塑机挤出薄膜后冷却、分切，冷却温度为12到26℃；

C加热定向拉伸，定向拉伸可采用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为YP-160的拉伸装置，拉伸比≥58；

D预热处理定型、收卷，该步骤中可以使用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为SSL-H280的收卷机；

E经纬向编织成塑料布匹，该步骤中可以使用台湾五雷山经纬工业机械有限公司的型号为YP1400的织布机；

另一方面：

1、取用低烟无卤阻燃聚烯烃材料装入衣架式扁机头型挤塑机，该衣架式扁机头型挤塑机是台湾梅谷机械制造有限公司的型号为GM-L120U的挤塑机；

2、衣架式扁机头型挤塑机挤出涂膜，宽度与步骤E中一致(比如：宽度均为2500mm)；

上述步骤E、步骤2都完成后，热熔涂膜复合辊筒连续压制成低烟无卤阻燃聚烯烃编织布。

由于抗静电剂的加入使聚烯烃编织材料的表面电阻由原来的10¹⁷Ω降低至10¹³-10¹¹Ω，抗静电剂的加入越多表面电阻值越低。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (6)

1.一种低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是它由聚烯烃树脂和无机阻燃剂组成；其中，该无机阻燃剂成分是：

组分                       重量份数

Al(OH)₃                    45

Mg(OH)₂                    25

硼酸锌                     10

硅烷偶联剂                 0.8

硬脂酸钙                   0.4

抗氧剂                     0.3；

上述组分经高速混合机混合和表面活化技术处理后的物料呈干松状态，将此无机阻燃剂(母料)放入水杯中经搅拌后可浮于水面呈疏水状态；

上述聚烯烃树脂与无机阻燃剂以1∶1-1.5比例混合制成产品。

2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该聚烯烃树脂原料是LDPE和/或HDPE和/或MDPE和/或LLDPE。

3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该抗氧剂是酚类或胺类或硫类或磷类。

4.根据权利要求1或2或3所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该材料中还加入了抗静电剂，该抗静电剂与聚烯烃树脂的比例为0.005-0.03∶1。

5.根据权利要求4所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其特征是该抗静电剂是阴离子活性剂或阳离子活性剂或非离子活性剂或两性离子活性剂。 

6.一种复合编织布，其特征是运用如权利要求1或2或3或4或5所述的低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，其制造步骤如下：

一方面：

A取用聚烯烃材料装入挤塑机；

B挤塑机挤出薄膜后冷却、分切；

C加热定向拉伸；

D预热处理定型、收卷；

E经纬向编织成塑料布匹；

另一方面：

（1）、取用低烟无卤阻燃聚烯烃材料装入衣架式扁机头型挤塑机；

（2）、衣架式扁机头型挤塑机挤出涂膜，宽度与步骤E中一致；

上述步骤E、步骤2都完成后，热熔涂膜复合辊筒连续压制成低烟无卤阻燃聚烯烃编织布。