专利快讯｜瑞杰塑料：一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料及其制备方法

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一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料及其制备方法

申请人：天津瑞杰塑料制品有限公司

首次公开日：2023-03-21

 

专利摘要

本发明涉及一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料及其制备方法，包括如下份数原材料：聚烯烃8896重量份、大分子交联网络结构增容接枝共聚物412重量份；所述大分子交联网络结构增容接枝共聚物是先将羧基化聚乙烯与氧化石墨烯进行接枝，然后该接枝物与季戊四醇磷酸酯在异氰酸酯类催化剂作用下进行熔融反应性共混所得；所制备的聚烯烃塑料包装材料，拉伸强度可以达到38MPa以上，极限氧指数大于30％，垂直燃烧通过UL94V0等级，且具有较好的气体阻隔性。

 

背景技术

聚烯烃是高分子碳氢化合物，由烯烃小分子聚合而成，其中使用最广泛的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。聚烯烃具有化学稳定性好、耐腐蚀、无毒、成本低等优点。然而这类聚合物的氧指数低、易燃性高、耐火性能差，且气体阻隔性不佳，刚性不足，大大限制了其应用。因此，提高聚烯烃的阻燃性是亟需解决的问题之一。

目前，大多将阻燃剂通过熔融共混的方式引入聚烯烃基体，以此来提高聚烯烃材料的阻燃性、热稳定性等。阻燃改性通常是在聚烯烃中加入阻燃添加剂，分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。由于卤素阻燃剂易造成二次危害，因此目前阻燃剂大多采用无卤阻燃剂。无卤阻燃剂主要分为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、氢氧化物阻燃剂等。石墨烯作为阻燃添加剂是近几年较为热门的一个方向。石墨烯具有优异的导热性、导电性、以及良好的气体阻隔性，然而石墨烯具有高达2600m2/g以上的比表面积，如此高的比表面积使其易发生团聚且与聚合物共混时容易造成较低的界面粘合力。如何改善石墨烯类材料与聚烯烃的结合力本发明要解决的技术问题。

 

发明内容

为了解决上述技术问题，而提供一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料及其制备方法。本发明通过羧基化聚乙烯与氧化石墨烯反应得到氧化石墨烯接枝羧基化聚乙烯，并将该接枝物与季戊四醇磷酸酯在异氰酸酯催化剂的作用下进行熔融反应性共混，得到大分子交联网络结构增容接枝共聚物，提高两相的界面粘附力的同时，形成的交联结构和引入的含磷物质，赋予复合材料具有一定高阻隔、高阻燃性能。将其作为多功能母粒与聚烯烃共混，可获得高阻隔、高阻燃性的包装材料。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料，包括如下份数原材料：聚烯烃88-96重量份、大分子交联网络结构增容接枝共聚物4-12重量份；

所述大分子交联网络结构增容接枝共聚物为羧基化聚乙烯接枝氧化石墨烯与季戊四醇磷酸酯在异氰酸酯类催化剂作用进行熔融反应性共混所得。

有益技术效果：

(1)将羧基化聚乙烯与氧化石墨烯接枝，有利于提高氧化石墨烯在聚烯烃基体中的界面粘附力，提高相容性。

(2)将羧基化聚乙烯接枝氧化石墨烯、季戊四醇磷酸酯和二异氰酸酯熔融反应性共混，原位接枝生成大分子网络结构共聚物，将其与聚烯烃基体共混，有利于提高两相的界面相容性，大幅提高聚烯烃的拉伸、阻隔、和阻燃性。

(3)本发明的大分子交联网络结构增容接枝共聚物可赋予聚烯烃优异的性能。所制备的聚烯烃复合材料，其拉伸强度可以达到34MPa以上，极限氧指数大于30％，垂直燃烧可以过UL-94V-0等级，热变形温度在110℃以上。

 

（数据来源：智慧芽）