经查阅相关资料和以前生产HDPE管材的情况，在设备工艺技术成熟的条件下，重点在原料、助剂和配方的调整，即配方设计。

认真筛选原料和助剂，了解助剂的巿场价格等情况；确定了较佳的配方，先经小试、中试，方可批量生产，以免造成不必要的损失；生产工艺和技术参数基本与普通HDPE管材生产一致；技术指标达到：氧指数（OI）大于27；垂直燃烧等级FV-0级或UL94-V0级、未引燃脱脂棉。力学性能（拉伸强度、断裂伸长率）、耐老化性能指标不受影响、环境无污染。

设计基础配方

塑料原料选择HDPE大庆石化（5000S）或目前使用的原料，根据对方情况而定。采用卤系与溴系协同阻燃的机理。卤系阻燃剂选择：70#氯化石蜡、十溴联苯醚（DBDPO）、十溴二苯乙烷（DBDPE），硼酸锌，三氧化二锑（Sb2O3）。

防老剂选择：多酚受阻酚类，四[甲基-β-（3,5-二丁基-4-羟基苯基）丙酸脂]季戊四醇酯，即1010；辅助抗氧剂选用硫代酯类，硫代丙酸二月桂酯辅助抗氧剂，即DLTPD。将主抗氧剂1010和辅助DLTPD配合，效果较佳。

其他助剂：氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MH）、氧化锌、硼酸锌，聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、分子筛（ZEO）等。

达到技术指标和要求

氧指数（OI）≧27，垂直燃烧等级FV-0级（UL94-V-0）。 管材的力学性能、耐老化性能不受影响。即拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、维卡软化温度等指标不下降。

测试检验标准和仪器

执行标准：GB/T2406.2-2009测试 氧指数测定法；GB/T2408-1996测试 塑料燃烧性试验（水平、垂直法）测试；GB/T1040-2006测试  拉伸强度和断裂伸长率；GB/T1634-2004测试  维卡软化温度。

使用仪器：CH-3型氧指数测定仪，CFZ-3型塑料燃烧性能测试仪，维卡热变形温度测定仪，南京江宁检测仪器公司生产。

生产中提高性能的方法

生产的HDPE阻燃管材，可经钴60（C600）的γ射线，从相对的两个方向照射，即从两面照射。可提高物理力学性能和化学性能及耐酸碱、耐溶剂腐蚀性能。也可用高能电子束辐射法，提高交联度，从而提高管材的物理力学性能。

大多数助剂均为粉料，为提高分散性，使得树脂与助剂、添加剂混合均匀。可加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂，硬脂酸类润滑剂提高相容性，保证管材质量。

原材料和助剂的筛选及供应商

HDPE原料 

采用进口北欧化工生产或韩国生产的树脂，国产采用燕山石化、大庆、齐鲁石化等生产牌号为PE80、PE100。由厂家自根据使用要求自选。

阻燃剂

(1) 氯化石蜡—70，白色树脂粉状，哈尔滨亿滨化工有限公司、淄博济维泽化工有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏天腾化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(2) 十溴联苯醚，颗粒化白色结晶粉末。山东寿光卫东化工有限公司、江阴利港化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(3) 十溴二苯乙烷，平均粒度3μm，济南泰星精细化工有限公司。

(4) 三氧化二锑，白色粉末。平均粒径1~3μm，常州锑品有限公司。

(5) 硼酸锌，白色粉末。合肥中科阻燃新材料有限公司、哈尔滨亿滨化工有限公司、淄博济维泽化工有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏天腾化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(6) 主抗氧剂1010，白色粉末。浙江宁波金海雅宝化工有限公司、天津辰光化工有限公司、兰州化学工业公司有机厂、北京华辉化工有限公司、北京加成助剂研究所等。

(7) 辅助抗氧剂DLTDP，白色粉末或鳞片状的结晶固体。天津力生化工厂、北京华辉化工有限公司、北京加成助剂研究所等。

(8) 硅烷偶联剂（KH-570），淡黄色液体。加入树脂或填料时，添加量为0.1%~0.5%。采用A-151：乙烯三乙氧基硅烷较好。生产厂商：天津化学试剂一厂、江苏耀华玻璃有限公司、武汉大学化工厂、晨光化工研究院。

(9) 紫外线吸收剂（UV-531、UV-326、UV-327），白色至浅黄色结晶粉末。强烈吸收波长为270~380nm的紫外线，是优良光稳定剂品种。在聚烯烃中的添加量为：0.2%~1%。生产厂商：上海巿华钛化学有限公司、北京奥德赛化工有限公司、沈阳巿沈北精细化工厂、江苏昆山中宏化工有限公司等。

(10) 四溴双酚A环氧树脂低聚物（TBBPA），生产厂商：山东广饶宇泰精细化工有限公司、无锡爱迪生（DIC）化工有限公司。

(11) 氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MH）。生产商：ATH郑州铝厂、山东铝厂合肥中科新材料有限公司、济南泰星精细化工有限公司 ；MH营口光大阻燃化工有限公司、广州韦林纳功能材料有限公司、江苏瑞佳化学有限公司等。 

(12) 聚磷酸铵（APP）、聚戊四醇（PER）、成碳剂（ZEO），APP，白色粉末。生产：北京昊天助剂厂、都江堰康安防火阻燃实业有限公司、山东世安化工有限公司四川省锦西化工研究院、济南泰兴精细化工有限公司等。ZEO：分子筛沸石，成分：SiO2，Al2O3，AlPO4 。Clariant（瑞士）生产。

结论

阻燃改性后HDPE管材的综合性能最优，OI为27.5%，拉升强度25.4Mpa，断裂伸长率476%，缺口冲击强度6.06kJ/m2，熔体流动速率11.02g/10min，初始分解温度370℃，体积电阻率1.58×1010Ω.cm，表面电阻率2.0×109Ω。

经查阅相关资料和以前生产HDPE管材的情况，在设备工艺技术成熟的条件下，重点在原料、助剂和配方的调整，即配方设计。

认真筛选原料和助剂，了解助剂的巿场价格等情况；确定了较佳的配方，先经小试、中试，方可批量生产，以免造成不必要的损失；生产工艺和技术参数基本与普通HDPE管材生产一致；技术指标达到：氧指数（OI）大于27；垂直燃烧等级FV-0级或UL94-V0级、未引燃脱脂棉。力学性能（拉伸强度、断裂伸长率）、耐老化性能指标不受影响、环境无污染。

设计基础配方

塑料原料选择HDPE大庆石化（5000S）或目前使用的原料，根据对方情况而定。采用卤系与溴系协同阻燃的机理。卤系阻燃剂选择：70#氯化石蜡、十溴联苯醚（DBDPO）、十溴二苯乙烷（DBDPE），硼酸锌，三氧化二锑（Sb2O3）。

防老剂选择：多酚受阻酚类，四[甲基-β-（3,5-二丁基-4-羟基苯基）丙酸脂]季戊四醇酯，即1010；辅助抗氧剂选用硫代酯类，硫代丙酸二月桂酯辅助抗氧剂，即DLTPD。将主抗氧剂1010和辅助DLTPD配合，效果较佳。

其他助剂：氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MH）、氧化锌、硼酸锌，聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、分子筛（ZEO）等。

达到技术指标和要求

氧指数（OI）≧27，垂直燃烧等级FV-0级（UL94-V-0）。 管材的力学性能、耐老化性能不受影响。即拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、维卡软化温度等指标不下降。

测试检验标准和仪器

执行标准：GB/T2406.2-2009测试 氧指数测定法；GB/T2408-1996测试 塑料燃烧性试验（水平、垂直法）测试；GB/T1040-2006测试  拉伸强度和断裂伸长率；GB/T1634-2004测试  维卡软化温度。

使用仪器：CH-3型氧指数测定仪，CFZ-3型塑料燃烧性能测试仪，维卡热变形温度测定仪，南京江宁检测仪器公司生产。

生产中提高性能的方法

生产的HDPE阻燃管材，可经钴60（C600）的γ射线，从相对的两个方向照射，即从两面照射。可提高物理力学性能和化学性能及耐酸碱、耐溶剂腐蚀性能。也可用高能电子束辐射法，提高交联度，从而提高管材的物理力学性能。

大多数助剂均为粉料，为提高分散性，使得树脂与助剂、添加剂混合均匀。可加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂，硬脂酸类润滑剂提高相容性，保证管材质量。

原材料和助剂的筛选及供应商

HDPE原料 

采用进口北欧化工生产或韩国生产的树脂，国产采用燕山石化、大庆、齐鲁石化等生产牌号为PE80、PE100。由厂家自根据使用要求自选。

阻燃剂

(1) 氯化石蜡—70，白色树脂粉状，哈尔滨亿滨化工有限公司、淄博济维泽化工有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏天腾化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(2) 十溴联苯醚，颗粒化白色结晶粉末。山东寿光卫东化工有限公司、江阴利港化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(3) 十溴二苯乙烷，平均粒度3μm，济南泰星精细化工有限公司。

(4) 三氧化二锑，白色粉末。平均粒径1~3μm，常州锑品有限公司。

(5) 硼酸锌，白色粉末。合肥中科阻燃新材料有限公司、哈尔滨亿滨化工有限公司、淄博济维泽化工有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏天腾化工有限公司、济南泰星精细化工有限公司。

(6) 主抗氧剂1010，白色粉末。浙江宁波金海雅宝化工有限公司、天津辰光化工有限公司、兰州化学工业公司有机厂、北京华辉化工有限公司、北京加成助剂研究所等。

(7) 辅助抗氧剂DLTDP，白色粉末或鳞片状的结晶固体。天津力生化工厂、北京华辉化工有限公司、北京加成助剂研究所等。

(8) 硅烷偶联剂（KH-570），淡黄色液体。加入树脂或填料时，添加量为0.1%~0.5%。采用A-151：乙烯三乙氧基硅烷较好。生产厂商：天津化学试剂一厂、江苏耀华玻璃有限公司、武汉大学化工厂、晨光化工研究院。

(9) 紫外线吸收剂（UV-531、UV-326、UV-327），白色至浅黄色结晶粉末。强烈吸收波长为270~380nm的紫外线，是优良光稳定剂品种。在聚烯烃中的添加量为：0.2%~1%。生产厂商：上海巿华钛化学有限公司、北京奥德赛化工有限公司、沈阳巿沈北精细化工厂、江苏昆山中宏化工有限公司等。

(10) 四溴双酚A环氧树脂低聚物（TBBPA），生产厂商：山东广饶宇泰精细化工有限公司、无锡爱迪生（DIC）化工有限公司。

(11) 氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MH）。生产商：ATH郑州铝厂、山东铝厂合肥中科新材料有限公司、济南泰星精细化工有限公司 ；MH营口光大阻燃化工有限公司、广州韦林纳功能材料有限公司、江苏瑞佳化学有限公司等。 

(12) 聚磷酸铵（APP）、聚戊四醇（PER）、成碳剂（ZEO），APP，白色粉末。生产：北京昊天助剂厂、都江堰康安防火阻燃实业有限公司、山东世安化工有限公司四川省锦西化工研究院、济南泰兴精细化工有限公司等。ZEO：分子筛沸石，成分：SiO2，Al2O3，AlPO4 。Clariant（瑞士）生产。

结论

阻燃改性后HDPE管材的综合性能最优，OI为27.5%，拉升强度25.4Mpa，断裂伸长率476%，缺口冲击强度6.06kJ/m2，熔体流动速率11.02g/10min，初始分解温度370℃，体积电阻率1.58×1010Ω.cm，表面电阻率2.0×109Ω。