專利名稱：一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó)，主要采用阻燃輸送帶輸送物料，井下輸送帶的用量占世界 第一，特別是井下空間狹小，存在大量的可燃爆炸氣體，空氣流通性差，對(duì)輸送帶的安全尤 為重視。目前，聚氯乙烯(PVC)整芯輸送帶仍是煤礦井下主要輸送工具，這類輸送帶通過(guò)添 加含鹵量很高和含毒量很大的阻燃體系，雖然基本達(dá)到阻燃性能要求，但是燃燒時(shí)產(chǎn)生的 煙霧和毒性都很大。因此開發(fā)研制低毒，低煙的織物整芯阻燃輸送帶是煤礦井下安全生產(chǎn) 的迫切要求。聚氯乙烯雖然含有氯原子，受熱分解脫出氯化氫氣體給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，但是 具有較好的力學(xué)性能和良好的阻燃性能是生產(chǎn)全塑阻燃輸送帶很難被其他樹脂替代的良 好成糊原料。然而傳統(tǒng)糊料配方設(shè)計(jì)使用大量的鹵-銻阻燃體系在生產(chǎn)和使用過(guò)程中都將 對(duì)環(huán)境造成更大的危害。在保證阻燃性能和力學(xué)性能平衡的前提下，開發(fā)新的阻燃體系應(yīng) 用于輸送帶中是本發(fā)明的要點(diǎn)。膨脹阻燃體系環(huán)境友好，阻燃效果好。當(dāng)膨脹體系處于高溫環(huán)境中比如火中它將 發(fā)泡膨脹成炭，產(chǎn)生熱屏蔽，有效阻止和延緩聚合物的熱降解，保護(hù)本體材料免受外部熱通 量的影響，還可以阻擋揮發(fā)氣的逸出和氧氣的擴(kuò)散，降低熱的傳遞以及火的快速傳播，促進(jìn) 了成炭，同時(shí)本身減少了可燃揮發(fā)物。因此，可以從多方面提高阻燃效果。利用膨脹阻燃聚 合物體系在燃燒過(guò)程中所表現(xiàn)出的特有的膨脹成炭行為來(lái)發(fā)展環(huán)境友好的防火材料，對(duì)減 少火災(zāi)的發(fā)生有著重大意義。在減少或取代鹵-銻阻燃劑用量的同時(shí)，必須綜合考慮膨脹阻燃劑的用量以及與 協(xié)效阻燃劑的搭配使用達(dá)到阻燃要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料及其制備方法。采用膨 脹型阻燃劑，配合適當(dāng)?shù)淖枞紖f(xié)效劑并對(duì)氫氧化物進(jìn)行改性和細(xì)化處理得到低鹵膨脹阻燃 樹脂糊料，使阻燃性能能滿足煤礦使用的要求。本發(fā)明一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料的組成和質(zhì)量份數(shù)為樹脂100份增塑劑40-75份阻燃增塑劑 10-75份
高細(xì)改性氫氧化物10-40份復(fù)合阻燃劑 10-60份協(xié)效阻燃劑 5-25份抑煙劑0.5-10份
3
穩(wěn)定劑 1-3份偶聯(lián)劑 0.5-3份抗靜電劑 1-2份降粘劑 0.2-2份上述樹脂為聚氯乙烯(PVC)；上述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)；阻燃增塑劑為三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三芳基磷酸酯的一種或它們的混合 物；高細(xì)改性氫氧化物為經(jīng)活性改性及高細(xì)化處理后的氫氧化鎂、氫氧化鋁或水滑 石，具體處理方法為硅烷偶聯(lián)劑和氫氧化物混合，攪拌均勻后干燥并粉碎細(xì)化；目前的無(wú)機(jī)阻燃體系大多采用目數(shù)小的氫氧化物，與體系的相容性差，大量的添 加阻燃效率及阻燃劑之間的協(xié)效作用差，力學(xué)性能也降低。本發(fā)明從糊料的綜合性能考慮， 采用超細(xì)改性的氫氧化物填料，無(wú)機(jī)物的超細(xì)化提高了在樹脂中的分散性；同時(shí)偶聯(lián)劑在 塑化過(guò)程中參與交聯(lián)反應(yīng)，增強(qiáng)氫氧化物與樹脂的作用，達(dá)到阻燃和增強(qiáng)的效果，有利于提 高輸送帶的使用壽命。本發(fā)明采用的復(fù)合阻燃劑為聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、磷酸三苯酯一種或它 們的混合物。本發(fā)明用綠色膨脹阻燃體系取代了毒性危害大的鹵-銻阻燃體系，減少了有 毒氣體的釋放，同時(shí)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹炭層可以束縛有毒氣體向發(fā)擴(kuò)散，起到低煙 降毒的作用。本發(fā)明采用的協(xié)效阻燃劑為二氧化硅、硼酸鋅、氧化鋅或滑石粉的一種或它們的 混合物。協(xié)效阻燃劑的加入進(jìn)一步提高膨脹阻燃劑的阻燃抑煙效果，同時(shí)與液體阻燃劑產(chǎn) 生協(xié)效作用，增強(qiáng)阻燃性能和力學(xué)性能。本發(fā)明輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料的制備方法，按比例稱取增塑劑、阻燃增 塑齊 、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、降 粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均勻的固體粉料，再將液體組分置于高 速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最后逐步加入樹脂攪拌后研磨成糊料。本發(fā)明確定低鹵膨脹阻燃樹脂糊料的最佳配方體系，得到的糊料經(jīng)過(guò)塑化浸到織 物芯帶后既滿足輸送帶材料要求的低煙、阻燃性能同是保證了力學(xué)性能，能很好的滿足使 用要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
配方體系如下
樹脂 PVC (Ρ440)100份
增塑劑 DOP75份
阻燃增塑劑TCEP10份
高細(xì)改性氫氧化物氫氧化鎂、氫氧化鋁20份
復(fù)合阻燃劑APP30份
協(xié)效阻燃劑硼酸鋅10份
抑煙劑氧化鋅8份穩(wěn)定劑C-1023份偶聯(lián)劑WD-212份抗靜電劑導(dǎo)電炭黑、KJ-2101.5份 按比例稱取增塑劑、阻燃增塑劑、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑 煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、降粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均 勻的固體粉料，再將液體組分置于高速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最 后逐步加入樹脂攪拌后研磨成糊料。糊料塑化片阻燃和機(jī)械性能氧指數(shù)28. 7，斷裂強(qiáng)度 8.5MPa。實(shí)施例二
配方體系如下
樹脂PVC (P440)100份
增塑劑DOP40份
阻燃增塑劑TCEP40份
高細(xì)改性氫氧化物氫氧化鎂、氫氧化鋁15份
復(fù)合阻燃劑APP、MER740份
協(xié)效阻燃劑SiO2、硼酸鋅、滑石粉15份
穩(wěn)定劑C-1023份
偶聯(lián)劑WD-212份
抗靜電劑導(dǎo)電炭黑、KJ-2101.5份
按比例稱取增塑劑、阻燃增塑劑、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、降粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均勻的固體粉料，再將液體組分置于高速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最后逐步加入樹脂攪拌后研磨成糊料。糊料塑化片阻燃和機(jī)械性能氧指數(shù)29. 1，斷裂強(qiáng)度8.9MPa。
實(shí)施例三
配方體系如下
樹脂 PVC(P440) 100 份
增塑劑 DOP40份
阻燃增塑劑TCEP40份
高細(xì)改性氫氧化物氫氧化鎂、氫氧化鋁15份
復(fù)合阻燃劑APP, MER, PET50份
協(xié)效阻燃劑氧化鋅、滑石粉15份
穩(wěn)定劑C-1023份
偶聯(lián)劑WD-212份
抗靜電劑導(dǎo)電炭黑、KJ-2101.5份 按比例稱取增塑劑、阻燃增塑劑、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑 煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、降粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均 勻的固體粉料，再將液體組分置于高速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最糊料塑化片阻燃和機(jī)械性能氧指數(shù)29. 5，斷裂強(qiáng)度
后逐步加入樹脂攪拌后研磨成糊料t 9. OMPa。
實(shí)施例四 配方體系如下
樹脂PVC(P440)100 份
增塑劑DOP50份
阻燃增塑劑 TCEP15份
高細(xì)改性氫 氧化物氫氧化鎂、氫氧化鋁15份 復(fù)合阻燃劑 APP、MER、PET40份
協(xié)效阻燃劑 SiO2、硼酸鋅15份
穩(wěn)定劑C-1023份
偶聯(lián)劑WD-212份
抗靜電劑導(dǎo)電炭黑、KJ-2101.5份
按比例稱取增塑劑、阻燃增塑劑、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑 煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、降粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均 勻的固體粉料，再將液體組分置于高速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最 后逐步加入樹脂攪拌后研磨成糊料。糊料塑化片阻燃和機(jī)械性能氧指數(shù)29. 4，斷裂強(qiáng)度 IOMPa0
權(quán)利要求
一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料，其組成和質(zhì)量份數(shù)為樹脂100份增塑劑 30 80份阻燃增塑劑 10 75份高細(xì)改性氫氧化物10 60份復(fù)合阻燃劑 10 80份協(xié)效阻燃劑 0 30份抑煙劑 0 10份穩(wěn)定劑 0 4份偶聯(lián)劑 0 3份抗靜電劑1 3份降粘劑 0 2份上述樹脂為聚氯乙烯(PVC)；增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)；阻燃增塑劑為三(2 氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三芳基磷酸酯的一種或它們的混合物；高細(xì)改性氫氧化物為經(jīng)活性改性及高細(xì)化處理后的氫氧化鎂、氫氧化鋁或水滑石，具體處理方法為硅烷偶聯(lián)劑和氫氧化物混合，攪拌均勻后干燥并粉碎細(xì)化；復(fù)合阻燃劑為聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和磷酸三苯酯的一種或它們的混合物；協(xié)效阻燃劑為二氧化硅、硼酸鋅、氧化鋅或滑石粉的一種或它們的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂糊料，其特征是高細(xì)改性氫氧化物的質(zhì)量份數(shù)為10-60份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的樹脂糊料，其特征是硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂糊料，其特征是阻燃增塑劑的質(zhì)量份數(shù)為10-75份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂糊料，其特征是復(fù)合阻燃劑質(zhì)量份數(shù)為10-80份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂糊料，其特征是協(xié)效阻燃劑質(zhì)量份數(shù)為0-30份。
7.—種權(quán)利要求1-6所述的輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料的制備方法，按比例稱 取增塑劑、阻燃增塑劑、高細(xì)改性氫氧化物、復(fù)合阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抑煙劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián) 劑、抗靜電劑、降粘劑，先將固體組分置于粉碎機(jī)內(nèi)攪拌混合成分散均勻的固體粉料，再將 液體組分置于高速攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻后加入分散均勻的固體粉料，最后逐步加入樹脂攪拌 后研磨成糊料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸送帶用低鹵膨脹阻燃樹脂糊料及其制備方法。采用膨脹型阻燃劑，配合適當(dāng)?shù)膮f(xié)效阻燃劑，并對(duì)氫氧化物進(jìn)行改性和細(xì)化處理得到低鹵膨脹阻燃樹脂糊料，使阻燃性能和力學(xué)性能滿足煤礦使用的要求。
文檔編號(hào)C08K3/36GK101974185SQ20101051112
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者馮慶立, 劉喜山, 張勝 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)