本發(fā)明涉及低收縮高絕緣的阻燃HDPE復(fù)合材料，本發(fā)明還涉及低收縮高絕緣的阻燃HDPE復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，具有優(yōu)良的生活和工業(yè)用化學(xué)品的特征，強(qiáng)度高、韌性尤其低溫韌性好、耐化學(xué)藥品、不吸濕、介電強(qiáng)度高，適合做電線電纜等。
但由于其自身結(jié)晶度高，收縮大，制造體積較大的厚制品會(huì)形成中空，使其介電強(qiáng)度，機(jī)械強(qiáng)度均大打折扣，無法滿足制品要求，有通過大比例添加填充物或阻燃劑來改善收縮率的方法，但造成最終產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度下滑嚴(yán)重，如何制備一種收縮率低同時(shí)又兼顧機(jī)械強(qiáng)度、電學(xué)性能、老化性能的HDPE材料是目前尚待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供了一種低收縮高絕緣的阻燃HDPE復(fù)合材料，所述阻燃HDPE復(fù)合材料包括以下組份和重量份：
所述HDPE為密度為0.940-0.960的高密度聚乙烯。
所述的礦物填充物為滑石粉、白云母、高嶺土、蒙脫土中的一種。
所述的相容增韌劑為乙烯-辛烯共聚物或丙烯-1-辛烯共聚物或丙烯基彈性體中的一種。
所述的阻燃劑為十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯與三氧化二銻復(fù)配而成，十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯與三氧化二銻的復(fù)配質(zhì)量比例1-5:1。
所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物或聚烯烴熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝物中的一種。
所述的紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯酮或2-(5-氯-2H-苯三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚中的一種。
所述的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯復(fù)配而成，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯的質(zhì)量比例為1:1-3。
一種低收縮高絕緣的阻燃HDPE材料制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
(1)按重量比稱取前述HDPE復(fù)合材料的各組分原材料，置于高速混料機(jī)中混合5-10分鐘，確保均勻。
(2)將混合后的原材料加入雙螺桿擠出機(jī)中喂料機(jī)的喂料斗中，經(jīng)熔融擠出造粒。
其中，雙螺桿擠出機(jī)工藝為：一區(qū)180-190℃，二區(qū)185-195℃，三區(qū)185-190℃，四區(qū)185-195℃，五區(qū)180-190℃，六區(qū)180-190℃，七區(qū)180-190℃，八區(qū)180-190℃，九區(qū)190-200℃機(jī)頭溫度200-210℃，螺桿轉(zhuǎn)速200-500r/min。
本發(fā)明的HDPE復(fù)合材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.阻燃性能佳，離火1-3S即熄滅。
2.強(qiáng)度高，韌性好，耐低溫沖擊效果好，缺口沖擊可達(dá)150-270J/M。
3.HDPE與添加的相容、增韌劑互相阻礙結(jié)晶，使整體結(jié)晶度下降，改善了收縮率，最終成型產(chǎn)品不變形，厚制品無中空現(xiàn)象，擴(kuò)大了該類產(chǎn)品的使用范圍。
參考以下詳細(xì)說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時(shí)，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。
一種低收縮高絕緣的阻燃HDPE復(fù)合材料，所述阻燃HDPE復(fù)合材料包括以下組份和重量份：HDPE30-55重量份；礦物填充物5-20重量份；相容增韌劑5-20重量份；阻燃劑10-25重量份；抗氧劑0.2-1重量份；相容劑1-5重量份；紫外線吸收劑0.1-0.5重量份；加工助劑0.3-1重量份。
一種低收縮高絕緣的阻燃HDPE材料及其制備方法，其特征在于，方法如下：
(1)按重量比稱取前述HDPE復(fù)合材料的各組分原材料，置于高速混料機(jī)中混合5-10分鐘，確保均勻。
(2)將混合后的原材料加入雙螺桿擠出機(jī)中喂料機(jī)的喂料斗中，經(jīng)熔融擠出造粒。
其中，雙螺桿擠出機(jī)工藝為：一區(qū)180-190℃，二區(qū)185-195℃，三區(qū)185-190℃，四區(qū)185-195℃，五區(qū)180-190℃，六區(qū)180-190℃，七區(qū)180-190℃，八區(qū)180-190℃，九區(qū)190-200℃機(jī)頭溫度200-210℃，螺桿轉(zhuǎn)速200-500r/min。
在下文中，通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述，但應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅僅是例示的而非限制性的。如果沒有其它說明，所用原料都是市售的。
本發(fā)明實(shí)施例的HDPE為密度為0.940-0.960的高密度聚乙烯。
本發(fā)明實(shí)施例的礦物填充物為滑石粉。
本發(fā)明實(shí)施例的相容增韌劑為丙烯-1-辛烯共聚物。
本發(fā)明實(shí)施例的阻燃劑為十溴二苯乙烷與三氧化二銻復(fù)配而成，復(fù)配比例3:1。
本發(fā)明實(shí)施例的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
本發(fā)明實(shí)施例的紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯酮。
本發(fā)明實(shí)施例的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯復(fù)配而成，質(zhì)量比例為1:2。
下面參照幾個(gè)例子詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例1
稱取各組分比例：HDPE 58.7份礦物填充物10份相容增韌劑10份阻燃劑20份抗氧劑0.3份紫外線吸收劑0.5份加工助劑0.5份，置于高速混料機(jī)中混合10分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中，溫度設(shè)置：一區(qū)180℃，二區(qū)185℃，三區(qū)190℃，四區(qū)190℃，五區(qū)185℃，六區(qū)185℃，七區(qū)180℃，八區(qū)180℃，八區(qū)190℃，機(jī)頭200℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min,熔融擠出造粒，制得成品。
實(shí)施例2
稱取各組分比例：HDPE 53.7份礦物填充物15份相容增韌劑10份阻燃劑20份抗氧劑0.3份紫外線吸收劑0.5份加工助劑0.5份，置于高速混料機(jī)中混合10分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中，溫度設(shè)置：一區(qū)180℃，二區(qū)185℃，三區(qū)190℃，四區(qū)190℃，五區(qū)185℃，六區(qū)185℃，七區(qū)180℃，八區(qū)180℃，八區(qū)190℃，機(jī)頭200℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min,熔融擠出造粒，制得成品。
實(shí)施例3
稱取各組分比例：HDPE 48.7份礦物填充物15份相容增韌劑15份阻燃劑20份抗氧劑0.3份紫外線吸收劑0.5份加工助劑0.5份，置于高速混料機(jī)中混合10分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中，溫度設(shè)置：一區(qū)180℃，二區(qū)185℃，三區(qū)190℃，四區(qū)190℃，五區(qū)185℃，六區(qū)185℃，七區(qū)180℃，八區(qū)180℃，八區(qū)190℃，機(jī)頭200℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min,熔融擠出造粒，制得成品。
實(shí)施例4
稱取各組分比例：HDPE 43.7份礦物填充物20份相容增韌劑15份阻燃劑20份抗氧劑0.3份紫外線吸收劑0.5份加工助劑0.5份，置于高速混料機(jī)中混合10分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中，溫度設(shè)置：一區(qū)180℃，二區(qū)185℃，三區(qū)190℃，四區(qū)190℃，五區(qū)185℃，六區(qū)185℃，七區(qū)180℃，八區(qū)180℃，八區(qū)190℃，機(jī)頭200℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min,熔融擠出造粒，制得成品。
對比例1：
稱取各組分比例：HDPE 58.7份礦物填充物15份相容增韌劑10份阻燃劑15份抗氧劑0.3份紫外線吸收劑0.5份加工助劑0.5份，置于高速混料機(jī)中混合10分鐘后加入雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中，溫度設(shè)置：一區(qū)180℃，二區(qū)185℃，三區(qū)190℃，四區(qū)190℃，五區(qū)185℃，六區(qū)185℃，七區(qū)180℃，八區(qū)180℃，八區(qū)190℃，機(jī)頭200℃，螺桿轉(zhuǎn)速300r/min,熔融擠出造粒，制得成品。
將實(shí)例1-4，對比例1制得的成品測試性能，所得結(jié)果如下：
可以看出，本發(fā)明的HDPE復(fù)合材料具有更好的力學(xué)性能和阻燃性能，制品無空心。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。