CN110951137A - 一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，包括所述材料按重量份包括以下组份：聚乙烯树脂46～67重量份，聚乙烯‑醋酸乙烯酯树脂5～13重量份，发泡剂母粒5～10重量份，抗氧剂0.1～0.5重量份，抗静电剂2～16重量份，阻燃剂7～25重量份，彩色色母2重量份，上述所有原料总计100重量份。本发明还公开了一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的制备方法。本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，兼具阻燃性能、污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的抗静电性能等优点。

Description

一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉及其制备方法
技术领域
本发明属于发泡材料技术领域，更具体地，涉及一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉及其制备方法。
背景技术
交联聚乙烯发泡材料是一种以聚乙烯为主要原材料，配以其它几种不含任何有害物质的辅料先经混合挤塑成型，通过绿色健康辐照加工技术，利用电离子辐射作用于物质产生的交联改变基料原有的结构，形成网状独立闭孔泡孔结构，生产出的高科技高档闭孔泡沫材料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，隔热保温、吸水率低，广泛应用于建筑、电子设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。作为发泡材料的一种，辐照交联聚乙烯泡棉由于富有柔软性、缓冲性的特点，使被包装物难以损坏而作为缓冲材料、包装材料被广泛应用于精密电子电器包装、电池组内部缓冲件等领域。
但是，一方面，市面上的抗静电辐照交联聚乙烯泡棉主要有两种：一种是使用单一组份或多组份复配的析出型抗静电剂而制备的抗静电泡棉，该种抗静电泡棉具有抗静电性能不稳定、受环境湿度影响大且易污染接触对象表面的缺点；析出型抗静电剂作为内抗静电剂的一种，先结合入聚合物基质内，然后迁移至聚合物表面，并主要按下述机理产生抗静电作用：提供一个可将静电分散至大气中的导电途径，此途径是由于抗静电剂从大气中吸收水汽而形成的薄层水。产生抗静电效果的大致过程如下：抗静电剂结合入聚合物基质后，由于与聚合物基质间的相容性问题而逐渐迁移至聚合物表面(抗静电剂迁移至聚合物表面的速度或者说抗静电效果的产生速度主要取决于抗静电剂与聚合物基质间的相对相容性)，其非极性部分固定在聚合物中，而极性部分则伸至聚合物外，且吸附空气中的水汽并形成导电通路，从而发挥抗静电效果。正由于此，空气湿度的大小对抗静电剂的抗静电效果影响较大。且由于抗静电剂迁移至聚合物表面后，容易沾附在外界物体如被保护对象上而被移走，因而对抗静电效果产生很大影响，同时污染接触对象表面。另一种是使用导电填料(主要是导电炭黑)制备的抗静电泡棉，该种抗静电泡棉具有调色空间小(基本为黑色)、导电填料(导电炭黑)对泡棉阻燃性能负面影响大而使得泡棉阻燃性能非常差的缺点。
另一方面，普通的辐照交联聚乙烯泡棉具有易燃性，对被保护对象没有防火方面的保护作用，且容易由摩擦产生静电而导致被保护电子部件受损。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯泡棉，兼具阻燃性能、污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的抗静电性能。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，按重量份包括如下原料：
Figure BDA0002290151530000021
其中，所述抗静电剂为抗静电剂A、抗静电剂B、脂肪酸酯GMS90、乙氧化烷胺中的一种或多种；
所述抗静电剂A为高分子型抗静电剂导电态聚苯胺，具有极性共轭分子结构；所述抗静电剂B为带有两种端基的树状聚酰胺胺，一种为极性的羧酸端基，一种为非极性的聚烯烃端基。
进一步地，所述阻燃剂为卤素阻燃剂或无卤阻燃剂中的一种或多种。
进一步地，所述阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、复配阻燃剂5001或红磷中的一种或多种。
进一步地，所述氢氧化铝和氢氧化镁均为用硅烷及硅烷衍生物偶联剂处理表面后所得，所述红磷阻燃剂为用密胺树脂进行微胶囊包覆后所得。
进一步地，所述聚乙烯树脂的熔融指数为0.5～2.5，断裂拉伸强度为9～35Mpa。
进一步地，所述聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂中醋酸乙烯酯含量为12％～18％。
进一步地，所述发泡剂母粒为用偶氮二甲酰胺类发泡剂与所述聚乙烯树脂按40％～60％重量份浓度制成。
进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。
进一步地，所述彩色色母为用设定的彩色色粉与所述聚乙烯树脂按25％重量份浓度制得。
按照本发明的另一个方面，提供一种制备所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的方法，包括如下步骤：
S1：将所述抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂于高速搅拌机中以800～1000rpm的搅拌速度，搅拌混合3～4min，所得混合均匀的粉料以助剂包的形式待喂料；
S2：将所述聚乙烯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂和彩色色母于高速搅拌机中以800～1000rpm的速度搅拌混合2～3min，待喂料；
S3：将所述发泡剂母粒投入双螺杆挤出机的侧喂料失重称中，待喂料；
S4：按配方比例设置喂料速度，将各原料熔融挤出形成连续的基片待用；
S5：将所述基片于电子加速器中进行辐照交联制备母片；
S6：将所述母片于高温发泡炉中进行高温发泡，即得成品泡棉。
经测试证明，通过本发明提供方法制备得到的辐照交联聚乙烯彩色泡棉，具有优异的抗静电性能和阻燃性能。其倍率为2～10倍，厚度0.03～0.40mm，表面电阻率为1×106～1×109Ω(测试方法：ASTM D257-99)，阻燃等级为HBF级(测试方法：UL94中泡棉材料水平燃烧测试方法或ASTM D 4986)。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，采用高分子型抗静电剂，该种抗静电剂发挥抗静电作用的机理与析出型抗静电剂不同，高分子型抗静电剂在EVA树脂的参与下与基体树脂的相容性良好，呈纤维状分散在聚乙烯树脂集体中，并形成连续的导电网络，发挥抗静电效果，该种抗静电剂的作用机理与大气湿度无关，且不易析出，所制备的辐照交联聚乙烯泡棉具有持久稳定而不受环境湿度影响的优异抗静电性能以及污染接触对象表面可能性低的优点。
(2)本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，通过阻燃剂的搭配组合以及阻燃剂与其他物料(如聚乙烯-醋酸乙烯酯)间的搭配组合，在设定添加量下，更好的相融，且赋予阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉以优良的阻燃性能。
(3)本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，由于所用抗静电剂对泡棉颜色的影响小，通过加入不同的色粉，可制成所需颜色的彩色泡棉。
(4)本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的制备方法，用双螺杆挤出机将上述各种物料共混挤出形成连续的片材，接着先后经过电子加速器辐照交联和高温发泡炉发泡，得到了兼具优异阻燃性能、污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的优异抗静电性能等优点的彩色防静电泡棉。
(5)本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的制备方法，将功能性制剂抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂按照设定的配比、条件预先制备成助剂包的形式，在后续生产中直接通过其他喂料口进料，一方面不影响其他材料的进料，另一方面，可以简化生产工艺，提高效率。
附图说明
图1为本发明实施例一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯泡棉的制备方法流程图；
图2为本发明实施例一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯泡棉的制备方法实验例涉及的阻燃条规格示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了解决普通抗静电辐照交联聚乙烯泡棉抗静电性能不稳定、受环境湿度影响大且易污染接触对象表面、阻燃性能差的技术问题，本发明实施例提供了一种辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其具有优异的抗静电性能和阻燃性能以及污染接触对象表面可能性低的优点。
本发明提供了一种辐照交联聚乙烯泡棉，其组成成分按重量份计包括：
Figure BDA0002290151530000051
Figure BDA0002290151530000061
具体地，聚乙烯树脂选用低密度聚乙烯(LDPE)树脂，其发泡成型加工性较好。优选的，本发明实施例的选用熔融指数(190℃/2.16Kg)为0.5～2.5的聚乙烯树脂，断裂拉伸强度为9～35Mpa的低密度聚乙烯树脂。选择该种性能特征的聚乙烯树脂熔体强度高，适合于挤片成型。
进一步地，聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂选用醋酸乙烯酯含量为12％～18％的聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂。该种醋酸乙烯酯含量聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂的加入，在设定添加量下，促进阻燃剂粉料与聚乙烯树脂更好相融的同时(可改善阻燃性能及其均匀性)，改善所得彩色泡棉的阻燃性能(作为一种碳源供体)而非恶化所得泡棉的阻燃性能(聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂原料的阻燃性能比聚乙烯树脂的差，添加量过大会对阻燃性能带来负面影响)。PE树脂即聚乙烯树脂，为基体树脂；选用EVA树脂的目的是为了促进阻燃剂、抗静电剂等助剂与基体PE树脂更好地相容；选用该VA含量范围的EVA是综合考虑泡棉物理性能、EVA对阻燃剂、抗静电剂等助剂与基体PE树脂相容性的促进效果以及EVA对泡棉阻燃性能的负面影响这三方面确定的；VA含量较低时，促进阻燃剂、抗静电剂等助剂与基体PE树脂相容的效果较差，通过增加EVA的添加量对促进相容的效果有限，且会对泡棉物性和阻燃性能产生较大的负面影响；VA含量较高时，促进助剂与基体PE树脂的相容效果虽较好，所需加入EVA的份数也相对较少，但该种EVA对泡棉物理性能产生的负面影响更大，且对泡棉的后续加工成型也会产生负面影响。
发泡剂母粒为用偶氮二甲酰胺类发泡剂与PE树脂按40％～60％重量份浓度制成的母粒。直接使用发泡剂原粉会产生粉尘污染等问题；选用40％～60％的浓度是因为使用高浓度母粒时，配方设计上会留有更大的空间以便后续的调整。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。优选的，本发明实施例中所述抗氧剂为1010、1076、168、618、DLTDP、412S中的一种或多种。
抗静电剂为高分子型抗静电剂中的一种或多种。优选的，本发明实施例中所用抗静电剂为抗静电剂A、抗静电剂B、脂肪酸酯GMS90、乙氧化烷胺中的一种或多种。抗静电剂A为导电态聚苯胺，抗静电剂B为改性的树状聚酰胺胺。其中，抗静电剂A为高分子型抗静电剂，具有极性共轭分子结构，导电性能优良。通过EVA增容，与基体聚乙烯树脂相容性良好，在使用温度及加工温度下不易迁移析出。抗静电剂B为具有高度支化结构的超分子型抗静电剂，表面电阻率为7×106Ω。抗静电剂B带有两种端基，一种为极性的羧酸端基，一种为非极性的聚烯烃端基，两种端基通过极性的分子中间层与分子核相连，分子内部带有空腔。PE分子链可部分***抗静电剂B的分子空腔中，且抗静电剂B的聚烯烃端基与PE树脂相容性良好，在使用温度及加工温度下均不易迁移析出。
阻燃剂为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂中的一种或多种。优选的，本发明实施例所用阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、复配阻燃剂5001和红磷中的一种或多种。通过特定阻燃剂的搭配组合(本质上是阻燃机理的搭配组合)以及阻燃剂与其他物料(如聚乙烯-醋酸乙烯酯)间的搭配组合，赋予阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉以优良的阻燃性能。
其中，氢氧化铝和氢氧化镁均为用硅烷及硅烷衍生物偶联剂处理表面后所得，与基体聚乙烯树脂相容性良好；所用红磷阻燃剂为用密胺树脂进行微胶囊包覆后所得，与基体聚乙烯树脂相容性良好，且可改善加工过程中的粉尘飞扬问题；5001阻燃剂为复配所得的膨胀型阻燃剂。
彩色色母为用设定的彩色色粉与聚乙烯树脂按25％重量份浓度制成的色母。
在上述技术方案中，有别于市面上的普通抗静电辐照交联聚乙烯泡棉本发明以聚乙烯为基料，通过采用特定的高分子型抗静电剂，该种抗静电剂发挥抗静电作用的机理与析出型抗静电剂不同，高分子型抗静电剂在EVA树脂的参与下与基体树脂的相容性良好，呈纤维状分散在聚乙烯树脂集体中，并形成连续的导电网络，发挥抗静电效果，该种抗静电剂的作用机理与大气湿度无关，且不易析出，赋予泡棉以污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的优异抗静电性能，表面电阻率达1×106～1×109Ω，且该高分子型抗静电剂不会像导电炭黑一样干扰泡棉的阻燃性能；通过加入特定的复配阻燃剂及与其他物料进行搭配，赋予材料以优于普通抗静电泡棉的阻燃性能，所得泡棉具有优于同等倍率和厚度普通抗静电辐照交联聚乙烯泡棉的阻燃性能，阻燃等级可达HBF级；通过加入抗氧剂和聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂，赋予材料以加工过程中的抗热氧老化稳定性以及不同物料间良好的相容性；通过加入特定彩色色母，赋予材料以彩色色彩。综合得到本发明除了具有轻薄、柔软、缓冲性能优异等特点外，还兼具阻燃性能、污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的抗静电性能的辐照交联聚乙烯彩色泡棉。
本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯泡棉的制备方法将聚乙烯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、发泡剂母粒、抗氧剂、抗静电剂、阻燃剂和色母混合均匀，使用双螺杆挤出机挤成连续的片材，然后经过电子加速器辐照交联，再经过高温发泡成型即得到本发明所述的抗静电辐照交联聚乙烯泡棉。图1为本发明实施例一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯泡棉的制备方法流程图，具体包括如下步骤：
按重量份计，聚乙烯树脂46～67重量份，聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂5～13重量份，抗静电剂2～16重量份，阻燃剂7～25重量份，发泡剂母粒5～10重量份，抗氧剂0.1～0.5重量份，色母2重量份，上述所有原料总计100重量份；
S1：将抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂于高速搅拌机中以800～1000rpm的搅拌速度；搅拌混合3～4min，所得混合均匀的粉料以助剂包的形式待用；
S2：将PE树脂、EVA树脂和彩色色母于高速搅拌机中以800～1000rpm的速度搅拌混合2～3min，投入双螺杆挤出机的第一失重称中，待喂料；将混合好的助剂包(抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂)于投入第二失重称中，待喂料；
S3：将发泡剂母粒投入双螺杆挤出机的侧喂料失重称中，待喂料；
S4：按配方比例设置各失重称的喂料速度，将各原料熔融挤出形成连续的片材(简称基片)待用；
S5：将所得基片于电子加速器中进行辐照交联制备母片；
S6：将所得母片于高温发泡炉中进行高温发泡，即得成品泡棉。
具体地，步骤S1中，高速搅拌机中以800～1000rpm的搅拌速度；搅拌混合3～4min，在此搅拌速度和搅拌混合时间下，足够且易于使物料混合均匀。步骤S2中，高速搅拌机中以800～1000rpm的速度搅拌混合2～3min，搅拌速度和时间下，足够且易于使物料混合均匀。
另外，发泡剂母粒采用侧喂料失重称喂料，使得所述原料混合均匀的同时，发泡剂不会提前分解，影响最终产品的制备。第一失重称、第二失重称以及侧喂料失重称均用于控制喂料速度。
本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的制备方法，用双螺杆挤出机将上述各种物料共混挤出形成连续的片材，接着先后经过电子加速器辐照交联和高温发泡炉发泡，得到了兼具优异阻燃性能、污染接触对象表面可能性低、持久稳定不受湿度影响的优异抗静电性能等优点的彩色防静电泡棉。
本发明的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的制备方法，将功能性制剂抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂按照设定的配比、条件预先制备成助剂包的形式，在后续生产中直接通过其他喂料口进料，一方面不影响其他材料的进料，另一方面，可以简化生产工艺，提高效率。
本发明提供的方法，工艺相对简单，所制备的辐照交联聚乙烯泡棉性能，非常适合用作电子部件等的包装缓冲材料。
下面结合具体的实施例详细说明本发明的产品和制备方法进行详细说明，以下实施例中所采用的聚乙烯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、抗氧剂、抗静电剂、阻燃剂和色母均为市售产品。
实施例1
本发明提供了一种IXPE泡棉，其具体包括以下重量份组分：
Figure BDA0002290151530000101
其中，抗氧剂包括1010抗氧剂0.1份，168抗氧剂0.2份；抗静电剂包括GMS 4份，乙氧化烷胺2份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷6份，三氧化二锑2份。
制备时，包括以下具体步骤：
1)将抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂于高速搅拌机中以1000rpm的搅拌速度搅拌混合4min，所得混合均匀的粉料以助剂包的形式待用；
2)将聚乙烯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂和彩色色母于高速搅拌机中以1000rpm的速度搅拌混合3min，投入双螺杆挤出机的一号失重称中，待喂料；
3)将混合好的助剂包(抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂)于投入二号失重称中，待喂料；
4)将发泡剂母粒投入双螺杆挤出机的侧喂料失重称中，待喂料；
5)按配方比例设置各失重称的喂料速度，将各原料熔融挤出形成连续的片材(简称基片)待用；
6)将所得基片于电子加速器中进行辐照交联，所得片材称为母片；
7)将所得母片于高温发泡炉中进行高温发泡，所得片材即为成品泡棉。
实施例2
本实施例和实施例1的区别在于：抗静电剂包括GMS 2份，乙氧化烷胺1份；聚乙烯树脂64.7份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份。另外制备助剂包时高速搅拌机的搅拌速度为800rpm，搅拌时间为3min；PE树脂、EVA树脂和彩色色母于高速搅拌机中以800rpm搅拌3min。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例3
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂61.7份；抗氧剂包括1010抗氧剂0.1份，412S抗氧剂0.2份；阻燃剂包括5001阻燃剂12份。另外制备助剂包时高速搅拌机的搅拌速度为900rpm，搅拌时间为3.5min；PE树脂、EVA树脂和彩色色母于高速搅拌机中以900rpm搅拌2.5min。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例4
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂61.7份；抗氧剂包括1010抗氧剂0.1份，412S抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂A为6份，阻燃剂包括5001阻燃剂12份。另外制备助剂包时高速搅拌机的搅拌速度为1000rpm，搅拌时间为3min；PE树脂、EVA树脂和彩色色母于高速搅拌机中以900rpm搅拌2min。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例5
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂61.7份；抗氧剂包括1076抗氧剂0.1份，618抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂A为5份，乙氧化烷胺1份；阻燃剂包括5001阻燃剂12份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例6
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂58.7份；抗氧剂包括1076抗氧剂0.1份，DLTDP抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂A为5份，乙氧化烷胺1份；阻燃剂包括5001阻燃剂10份，氢氧化镁5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例7
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂61.7份；抗氧剂包括1076抗氧剂0.1份，DLTDP抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂A为5份，GMS90 1份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份.
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例8
本实施例和实施例1的区别在于：聚乙烯树脂52.7份；EVA树脂11份；抗氧剂包括1076抗氧剂0.1份，412S抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂B为7份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份，氢氧化镁5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于：聚乙烯树脂52.7份；聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂11份；抗静电剂包括抗静电剂B为7份；阻燃剂包括红磷12份，氢氧化镁5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例10
本实施例与实施例1的区别在于：聚乙烯树脂53.7份；聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂11份；抗氧剂包括1010抗氧化0.1份，412S抗氧剂0.2份；抗静电剂包括抗静电剂B为6份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份，氢氧化铝5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例11
本实施例与实施例1的区别在于：聚乙烯树脂52.7份；聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂11份；抗静电剂包括抗静电剂B为7份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份，红磷5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
实施例12
本实施例与实施例1的区别在于：聚乙烯树脂53.7份；聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂13份；抗静电剂包括抗静电剂B为6份；阻燃剂包括十溴二苯乙烷9份，三氧化二锑3份，氢氧化镁5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于：不含抗静电剂和阻燃剂；聚乙烯树脂84.7份，聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂5份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于：不含阻燃剂；抗静电剂包括GMS902份，乙氧化烷胺1份；聚乙烯树脂76.7份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于：不含抗静电剂；阻燃剂包括十溴二苯乙烷6份，三氧化二锑2份；聚乙烯树脂71.7份。
其余地方和实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
测试例
对实施例1～12和对比例1～3制备得到的辐照交联聚乙烯泡棉进行阻燃性能和防静电性能测试，具体测试过程如下：
1)依据ASTM D257-99标准，用表面电阻测试仪对各配方所得泡棉进行表面电阻率测试，记录各配方泡棉的测试结果；
2)取实施例1～12和对比例1～3所得泡棉，按UL94中泡棉材料水平燃烧测试标准(也即ASTM D 4986)在各配方所得泡棉上各裁取10根150mm长*50mm宽的阻燃样条待用，并在距一端25mm、60mm和125mm处各画一条标志线，如图1所示。
3)对各配方所对应的阻燃样条按UL94标准进行水平燃烧测试，并记录测试结果(UL94中泡棉材料水平燃烧测试结果判定标准为：①在125mm标志线前熄灭或燃烧速度小于40mm/min均判定为HBF级；②五根样条中，四根样条燃烧时间不超过2s，单根不超过10s，且有滴落物引燃样条下方棉花，则判定为HF-2；五根样条中，四根样条燃烧时间不超过2s，单根不超过10s，且没有滴落物引燃样条下方棉花，则判定为HF-1)。
检测结果如表1所示。对比例1所对应泡棉的配方中，没有加入抗静电剂和阻燃剂，所得泡棉的表面电阻率较高，达到了1012～1013，抗静电性能非常差，且水平燃烧速度达到了将近400mm/min，阻燃性能也非常差。与对比例1相比，对比例2所对应泡棉中，加入了抗静电剂GMS90 2份和乙氧化烷胺1份，虽然所得泡棉的阻燃性能依旧非常差，但抗静电性能得到了明显提升，其表面电阻率有对比例1对应泡棉的1012～1013提升到了1010～1011。而与对比例1相比，对比例3所对应泡棉中加入卤素阻燃剂十溴二苯乙烷和三氧化二锑，所得泡棉的阻燃性能改善明显，由对比例1对应泡棉的将近400mm/min的燃烧速度降低到了将近100mm/min的燃烧速度。
与对比例3相比，实施例1所对应泡棉中加入了4份GMS90和2份乙氧化烷胺高分子型抗静电剂，所得泡棉的表面电阻率由1012～1013提升到了109～1010，抗静电性能改善明显。与对比例2相比，实施例2所对应的泡棉中加入了9份十溴二苯乙烷和3份三氧化二锑阻燃剂，所得泡棉的水平燃烧速度由364mm/min降低到了91mm/min，阻燃性能改善非常显著。
与实施例1相比，实施例3所对应泡棉中，将阻燃剂由卤素阻燃剂十溴二苯乙烷和三氧化二锑改为了无卤复配型阻燃剂5001，并将份数提高到了12份，所得泡棉的阻燃性能稍有提升，燃烧速度由115mm/min降至86mm/min。实施例3与实施例2相比，抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺的添加量分别提高了一倍，所得泡棉的表面电阻率由1010～1011降至109～1010，抗静电性能改善明显。而阻燃剂由卤素阻燃剂改为无卤复配阻燃剂5001，所得泡棉的阻燃性能基本一致。
与实施例3相比，实施例4所对应泡棉中，将抗静电剂由高分子型抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺换为了抗静电剂A，所得泡棉的表面电阻率由109～1010降至107～108，抗静电性能提升明显，说明抗静电剂A的抗静电性能比高分子型抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺的好。同时，由于抗静电剂A分子量较高，相比抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺不易析出，因而污染接触对象表面可能性低，且抗静电性能受环境湿度影响小。
与实施例4相比，实施例5和实施例6所对应的泡棉中，将抗静电剂由6份抗静电剂A换成了5份抗静电剂A和一份乙氧化烷胺，实施例7中将抗静电剂换成了5份导电炭黑和1份GMS90，实施例5、6、7所得泡棉的表面电阻率均为108～109，相比实施例4对应泡棉的表面电阻率有所身高，进一步说明抗静电剂A的抗静电效果比高分子型抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺的好。实施例5与实施例4对应泡棉中的阻燃剂一致，均为12份5001，实施例6中阻燃剂为10份5001和5份氢氧化镁，实施例7中阻燃剂为9份十溴二苯乙烷和3份三氧化二锑，实施例4、5、6、7对应泡棉的水平燃烧速度相差无几，说明卤素阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑体系和无卤复配阻燃剂5001体系的阻燃效果相当。
与实施例4相比，实施例8中的抗静电剂由抗静电剂A换为了抗静电剂B，且添加量由6份增加至7份，所得泡棉的表面电阻率则由107～108降至106～107，抗静电性能改善显著。而与实施例4相比，实施例8中的阻燃剂则由12份的5001换为了9份十溴二苯乙烷和3份三氧化二锑以及5份的氢氧化镁，导致泡棉的燃烧速度由82mm/min降至52mm/min；结合实施例6对应泡棉的水平燃烧速度可知，比与无卤阻燃剂5001复配相比，氢氧化镁与溴锑系卤素阻燃剂复配出现了阻燃性能的叠加效应。而与实施例8相比，实施例9对应泡棉中的阻燃剂由5份氢氧化镁与12份溴锑系阻燃剂复配，换成了5份氢氧化镁与12份红磷复配，所得泡棉的燃烧速度由52mm/min下降至31mm/min，阻燃等级则由低于HBF级上升至HBF级，阻燃性能明显改善，说明红磷阻燃剂的效果比溴锑系的好。而对比实施例9、10、11、12对应泡棉的燃烧速度可知，红磷阻燃剂与溴锑系阻燃剂的复合阻燃剂(实施例11)的阻燃效果最好，对应实施例11的泡棉阻燃级别为HBF级，开始计时后，在60mm标志线前熄灭，燃烧时间为23s。
表1各实施例所得泡棉表面电阻率和水平燃烧测试结果
Figure BDA0002290151530000161
Figure BDA0002290151530000171
由以上可知，抗静电剂A和B的抗静电效果比抗静电剂GMS90和乙氧化烷胺的好；红磷与溴锑系阻燃剂的复配阻燃剂的阻燃效果比其他单独或复配的阻燃剂阻燃效果好。通过在辐照交联聚乙烯泡棉配方中同时加入抗静电剂A或B和红磷与溴锑系复配的阻燃剂，所得泡棉的综合性能最好，其表面电阻率为106～107，阻燃等级为HBF级。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，按重量份包括如下原料：
Figure FDA0002290151520000011
其中，所述抗静电剂为抗静电剂A、抗静电剂B、脂肪酸酯GMS90、乙氧化烷胺中的一种或多种；
所述抗静电剂A为高分子型抗静电剂导电态聚苯胺，具有极性共轭分子结构；所述抗静电剂B为带有两种端基的树状聚酰胺胺，一种为极性的羧酸端基，一种为非极性的聚烯烃端基。
2.根据权利要求1中所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述阻燃剂为卤素阻燃剂或无卤阻燃剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1中所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、复配阻燃剂5001或红磷中的一种或多种。
4.根据权利要求3中所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述氢氧化铝和氢氧化镁均为用硅烷及硅烷衍生物偶联剂处理表面后所得，所述红磷阻燃剂为用密胺树脂进行微胶囊包覆后所得。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述聚乙烯树脂的熔融指数为0.5～2.5，断裂拉伸强度为9～35Mpa。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂中醋酸乙烯酯含量为12％～18％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述发泡剂母粒为用偶氮二甲酰胺类发泡剂与所述聚乙烯树脂按40％～60％重量份浓度制成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任一项中所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉，其特征在于，所述彩色色母为用设定的彩色色粉与所述聚乙烯树脂按25％重量份浓度制得。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将所述抗氧剂、抗静电剂和阻燃剂于高速搅拌机中以800～1000rpm的搅拌速度，搅拌混合3～4min，所得混合均匀的粉料以助剂包的形式待喂料；
S2：将所述聚乙烯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂和彩色色母于高速搅拌机中以800～1000rpm的速度搅拌混合2～3min，待喂料；
S3：将所述发泡剂母粒投入双螺杆挤出机的侧喂料失重称中，待喂料；
S4：按配方比例设置喂料速度，将各原料熔融挤出形成连续的基片待用；
S5：将所述基片于电子加速器中进行辐照交联制备母片；
S6：将所述母片于高温发泡炉中进行高温发泡，即得成品泡棉。
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