專利名稱：一種催化阻燃eva復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化阻燃EVA復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
EVA (Ethylene Vinyl Acetate,乙烯醋酸乙烯酯共聚物，由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得)是近年來發(fā)展迅速的塑料品種之一，它具有良好的耐沖擊和耐應(yīng)力開裂、柔軟性、高彈性、抗撕裂、穿刺以及低密度、良好電性和化學(xué)穩(wěn)定性，同時與填料、阻燃劑有較好的相容性。適合于擠出、注射、吹塑、熱成型等多種加工方式，主要產(chǎn)品有電纜護套、密封件、醫(yī)療管具、絕緣薄膜、管材、板材、建材、電氣配件和日用品等多類產(chǎn)品。EVA橡膠具有優(yōu)異的耐高溫、耐油、耐天候老化以及阻燃性能。近年來在電纜、膠輥、家用電器及汽車橡膠配件等產(chǎn)品上的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)成為某些特殊橡膠產(chǎn)品所不可取代的新型原材料。隨著EVA中VA含量的增加，其阻燃性能有一定地提高，但是依舊不能滿足一些特殊使用要求，燃燒時產(chǎn)生帶有毒性氣體的黑煙，限制了其在家電、建筑、建材和電纜絕緣等方面的應(yīng)用，故的阻燃越來越引起人們的重視。目前常用于EVA阻燃的阻燃體系為鹵系、磷系、氮系、硅系、無機或復(fù)合型阻燃劑。含鹵阻燃劑在阻燃的同時會產(chǎn)生濃煙以及有毒、有強烈腐蝕性的氣體，已經(jīng)逐漸被人們放棄；以鎂鋁化合物為代表的無機阻燃劑雖然是環(huán)境友好，但因添加量大而產(chǎn)生材料加工困難、力學(xué)性能下降等問題。膨脹型阻燃體系是近年來研究熱門的綠色阻燃劑，與ATH、MH等阻燃劑相比，其特點是阻燃效率高，燃燒時低煙無熔融滴落。但是傳統(tǒng)的膨脹阻燃體系也有遷移、吸潮、添加量偏高的缺點，而且也存在效率不高，影響力學(xué)性能等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，該EVA復(fù)合材料具有綠色環(huán)保與阻燃級別高的優(yōu)點，同時能夠最大程度的降低添加物對EVA本體材料的物理力學(xué)性能的影響。本發(fā)明的催化阻燃EVA復(fù)合材料為EVA、酸源、成炭劑、協(xié)同劑、抗氧劑和側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的復(fù)合材料中含有EVA 70 85份、酸源5 15份、成炭劑2 10份、協(xié)同劑O. 5 5份、抗氧劑O. 01 3份、側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物O. I 5份；
所述的酸源為聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽、磷酸銨鎂、甲基膦酸二甲酯中的一種；
所述的成炭劑為季戊四醇、淀粉、木質(zhì)素、纖維素、聚碳酸酯、尼龍、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂中的至少一種；
所述的協(xié)同劑為鈉基蒙脫土、烷基銨鹽插層蒙脫土、季鱗鹽插層蒙脫土中的一種；
所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1222、抗氧劑168中的至少一種；其中抗氧劑1010是商品牌號為1010的商品化抗氧劑，其化學(xué)名稱為四(β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基))丙酸季戊四醇酯；抗氧劑1076是商品牌號為1076得到商品化抗氧劑，其化學(xué)名稱為β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯；抗氧劑1222是商品牌號為1222的商品化抗氧劑，其化學(xué)名稱為3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯；抗氧劑168是商品牌號為168的商品化抗氧劑，其化學(xué)名稱為三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯；所述的側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物的制備方法如下
步驟(I).常溫下，將芳香族聚合物溶解在第一溶劑中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)6 24h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水或乙醇中，沉淀12 24h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升第一溶劑溶解O. I O. 5千克芳香族聚合物，每千克芳香族聚合物加入O. I 10升液體溴；
所述的芳香族聚合物為聚聯(lián)苯、聚砜、聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚芳砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳香酰胺、聚芳香酰亞胺中的一種；
所述的第一溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、三氟乙酸、六氟異丙醇、四氫呋喃中的一種；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、催化劑和溴化芳香族聚合物加入第二溶劑中，在干冰浴中抽真空，然后在50 200°C下攪拌反應(yīng)8 24h，靜置12 24h，過濾；每升第二溶劑溶解O. I O. 5千克溴化芳香族聚合物,每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. I 5 Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、O. 5 10 Mol催化劑；
所述的氟磺酸為全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，所述的氟磺酸鹽為上述氟磺酸的鋰、鈉、鉀、I丐、鎂、鐵、鎳、招、鋅氟磺酸鹽；
所述的催化劑為金屬銅、鎳、鋅或鈀；
所述的第二溶劑與第一溶劑相同；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用第三溶劑溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5 50升第三溶劑溶解，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2 8h，混合液與去離子水的比例為1:3 3:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3 10次，除去未接枝上的含氟磺酸(鹽)，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物；
所述的第三溶劑與第一溶劑相同。本發(fā)明的催化阻燃EVA復(fù)合材料以EVA為本體，添加側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物與膨脹型阻燃劑，通過催化作用與膨脹阻燃劑的協(xié)效成炭阻燃作用，協(xié)同促進了 EVA復(fù)合材料的阻燃性能。一方面，在保持較高的阻燃級別的條件下，膨脹型阻燃劑的添加量大幅度減少；另一方面，正是由于膨脹型阻燃劑的添加量大幅度減少，能夠最大程度的降低對EVA本體材料物理力學(xué)性能的影響。本發(fā)明具有阻燃級別高，同時能夠最大程度的保持EVA本體的材料物理力學(xué)性能的特點，可以應(yīng)用在防火性能要求高的領(lǐng)域中。
具體實施例方式實施例I .
將70kg的EVA、15kg聚磷酸銨、IOkg季戊四醇、Ikg鈉基蒙脫土、Ikg抗氧劑1010、3kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為32. 5% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例II .
將75kg的EVA、12kg三聚氰胺磷酸鹽、8kg淀粉、O. 5kg烷基銨鹽插層蒙脫土、O. 5kg抗氧劑1076、4kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為30. 8% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例III·
將70kg的EVA、15kg磷酸銨鎂、IOkg木質(zhì)素、Ikg季鱗鹽插層蒙脫土、Ikg抗氧劑1222、3kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為31. 2% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例IV.
將84kg的EVA、IOkg甲基膦酸二甲酯、5kg纖維素、O. 45kg鈉基蒙脫土、O. 05kg抗氧劑168,0. 5kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為28. 5% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例V.
將85kg的EVA、12kg聚磷酸銨、2kg聚碳酸酯、O. 7kg烷基銨鹽插層蒙脫土、O. Ikg抗氧劑1010、0. Ikg抗氧劑168、0. Ikg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為L0I為27. 2% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例VI.
將80kg的EVA、IIkg三聚氰胺磷酸鹽、6kg尼龍、O. 5kg季鱗鹽插層蒙脫土、O. 5kg抗氧劑1010、0. 5kg抗氧劑1222、0. 5kg抗氧劑168、Ikg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為L0I為29. 2% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例νπ·
將85kg的EVA、5kg磷酸銨鎂、5kg酚醛樹脂、Ikg鈉基蒙脫土、Ikg抗氧劑1076、Ikg抗氧劑1222、2kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為26. 2% ;通過UL94 V-I級別測試。實施例VIII.
將75kg的EVA、IOkg甲基膦酸二甲酯、2kg環(huán)氧樹脂、5kg鈉基蒙脫土、3kg抗氧劑168、5kg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為29. 6% ;通過UL94 V-O級別測試。實施例IX.
將78kg的EVA、IOkg聚磷酸銨、5kg木質(zhì)素、5kg纖維素、O. 99kg鈉基蒙脫土、O. Olkg抗氧劑1010、Ikg側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA復(fù)合材料。該復(fù)合材料的阻燃性能為=LOI為28. 9% ;通過UL94 V-O級別測試。以上各實施例中所使用的側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物采用以下任一實施例方法制備的側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物。實施例I.
步驟(I).常溫下，將聚聯(lián)苯溶解在二甲基吡咯烷酮中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)6h， 將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀12h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升二甲基吡咯烷酮溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚聯(lián)苯加入O. I升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬銅和溴化芳香族聚合物加入二甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在120°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置12h，過濾；每升二甲基吡咯烷酮溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. IMol氟磺酸或氟磺酸鹽、O. 5 Mol金屬銅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用二甲基吡咯烷酮溶解，每千克固態(tài)物使用15升二甲基吡咯烷酮，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2h，混合液與去離子水的比例為1:2，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。 實施例2.
步驟(I).常溫下，將聚砜溶解在二氯甲烷中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)8h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀18h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升二氯甲烷溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入O. 5升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鎳和溴化芳香族聚合物加入二氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置15h，過濾；每升二氯甲烷溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、O. 8 Mol金屬鎳；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用二氯甲烷溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5升二氯甲烷，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌3h，混合液與去離子水的比例為1:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例3.
步驟(I).常溫下，將聚苯并咪唑溶解在三氟乙酸中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)10h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀15h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升三氟乙酸溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯并咪唑加入I升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鋅和溴化芳香族聚合物加入三氟乙酸中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置15h，過濾；每升三氟乙酸溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 2Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、I. 2 Mol金屬鋅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用三氟乙酸溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5升三氟乙酸，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌4h，混合液與去離子水的比例為3:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌4次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例4.
步驟(I).常溫下，將聚芳醚酮溶解在六氟異丙醇中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)12h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀13h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升六氟異丙醇溶解O. 4千克芳香族聚合物，每千克聚芳醚酮加入2升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鈀和溴化芳香族聚合物加入六氟異丙醇中，在干冰浴中抽真空，然后在110°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置12h，過濾；每升六氟異丙醇溶解O. 4千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入2Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、I. O Mol金屬鈕;
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用六氟異丙醇溶解，每千克固態(tài)物使用8升六氟異丙醇，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌4h，混合液與去離子水的比例為1: 3，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌6次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例5.
步驟(I).常溫下，將聚芳砜溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)15h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀20h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳砜加入5升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬銅和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下攪拌反應(yīng)18h，靜置18h，過濾；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入3Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、2 Mol金屬銅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用5升ニ甲基甲酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌5h，混合液與去離子水的比例為2:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例6.
步驟(I).常溫下，將聚醚酮溶解在六氟異丙醇中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)18h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀12h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升六氟異丙醇溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚醚酮加入3升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鎳和溴化芳香族聚合物加入六氟異丙醇中，在干冰浴中抽真空，然后在60°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置15h，過濾；每升六氟異丙醇溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、3 Mol金屬鎳；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用六氟異丙醇溶解，每千克固態(tài)物使用20升六氟異丙醇，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌6h，混合液與去離子水的比例為1:2，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌4次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例7.
步驟(I).常溫下，將聚苯醚溶解在三氯甲烷中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)20h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀24h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升三氯甲烷溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚苯醚加入5升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鋅和溴化芳香族聚合物加入三氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在90°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置12h，過濾；每升三氯甲烷溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入2. 5Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、5 Mol金屬鋅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用三氯甲烷溶解，每千克固態(tài)物使用10升三氯甲烷，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌7h，混合液與去離子水的比例為1:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌8次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。
實施例8·
步驟(I).常溫下，將聚苯硫醚溶解在ニ甲基吡咯烷酮中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)24h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀15h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯硫醚加入10升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鈀和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下攪拌反應(yīng)15h，靜置24h，過濾；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入5Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、4Mol金屬IE ；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基吡咯烷酮溶解，每千克固態(tài)物使用30升ニ甲基吡咯烷酮，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌8h，混合液與去離子水的比例為3:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例9.
步驟(I).常溫下，將聚芳香酰胺溶解在ニ甲基吡咯烷酮中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)15h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀18h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入I升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬銅和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下攪拌反應(yīng)12h，靜置15h，過濾；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入3Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、6 Mol金屬銅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基吡咯烷酮溶解，每千克固態(tài)物使用12升ニ甲基吡咯烷酮，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌6h，混合液與去離子水的比例為3:2，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌10次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例10.
步驟(I).常溫下，將聚芳香酰亞胺溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)18h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀12h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰亞胺加入O. 5升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鎳和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在100°C下攪拌反應(yīng)18h，靜置12h，過濾；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入2Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、8 Mol金屬鎳；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5升ニ甲基こ酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌5h，混合液與去離子水的比例為2: 3，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。
實施例11.
步驟(I).常溫下，將聚砜溶解在四氫呋喃中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)12h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀16h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升四氫呋喃溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入2升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鋅和溴化芳香族聚合物加入四氫呋喃中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下攪拌反應(yīng)15h，靜置15h，過濾；每升四氫呋喃溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入IMol氟磺酸或氟磺酸鹽、10 Mol金屬鋅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用四氫呋喃溶解，每千克固態(tài)物使用50升四氫呋喃，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2h，混合液與去離子水的比例為1:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例12.
步驟(I).常溫下，將聚芳砜溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)10h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀15h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 4千克芳香族聚合物，每千克聚芳砜加入8升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鈀和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在200°C下攪拌反應(yīng)10h，靜置12h，過濾；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 4千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. SMol氟磺酸或氟磺酸鹽、O. 8Mol金屬IE ；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用40升ニ甲基こ酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌4h，混合液與去離子水的比例為3:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌4次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例13.
步驟(I).常溫下，將聚苯醚溶解在ニ氯甲烷中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)6h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀12h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ氯甲烷溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚苯醚加入I升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬銅和溴化芳香族聚合物加入ニ氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下攪拌反應(yīng)18h，靜置24h，過濾；每升ニ氯甲烷溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 6Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、I. 5 Mol金屬銅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ氯甲烷溶解，每千克固態(tài)物使用30升ニ氯甲烷，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌3h，混合液與去離子水的比例為3:2，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例14.
步驟(I).常溫下，將聚苯硫醚溶解在苯中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)9h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀24h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升苯溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯硫醚加入O. I升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鎳和溴化芳香族聚合物加入苯中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下攪拌反應(yīng)20h，靜置15h，過濾；每升苯溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、8 Mol金屬鎳； 步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用苯溶解，每千克固態(tài)物使用20升苯，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2h，混合液與去離子水的比例為2:3，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌6次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例15.
步驟(I).常溫下，將聚芳香酰胺溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)12h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀12h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入5升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鋅和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在120°C下攪拌反應(yīng)12h，靜置18h，過濾；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 4Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、10Mol金屬鋅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用15升ニ甲基甲酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌3h，混合液與去離子水的比例為1:3，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌5次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例16.
步驟(I).常溫下，將聚芳香酰亞胺溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)12h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀15h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰亞胺加入10升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鈀和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在100°C下攪拌反應(yīng)15h，靜置12h，過濾；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. IMol氟磺酸或氟磺酸鹽、5Mol金屬IE ；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用10升ニ甲基甲酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌5h，混合液與去離子水的比例為1:2，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌8次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例17.
步驟(I).常溫下，將聚砜溶解在三氯甲烷中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)24h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀18h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升三氯甲烷溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入3升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬銅和溴化芳香族聚合物加入三氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下攪拌反應(yīng)24h，靜置24h，過濾；每升三氯甲烷溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 3Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、2 Mol金屬銅；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用三氯甲烷溶解，每千克固態(tài)物使用5升三氯甲烷，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2h，混合液與去離子水的比例為1:3，得到懸浮液，將其離心分離；將分離 后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。實施例18.
步驟(I).常溫下，將聚芳香酰胺溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)15h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水中，沉淀18h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入6升液體溴；
步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、金屬鎳和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在200°C下攪拌反應(yīng)8h，靜置15h，過濾；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. 2Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、IMol金屬鎳；
步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5升ニ甲基こ酰胺，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2h，混合液與去離子水的比例為1:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌10次，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。以上實施例I 18中的氟磺酸為全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，氟磺酸鹽為全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸的鋰、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鎳、鋁、鋅氟磺酸鹽。
權(quán)利要求
1.一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料為EVA、酸源、成炭劑、協(xié)同劑、抗氧劑和側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的復(fù)合材料中含有EVA 70 85份、酸源5 15份、成炭劑2 10份、協(xié)同劑O. 5 5份、抗氧劑O. 01 3份、側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物O. I 5份； 所述的酸源為聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽、磷酸銨鎂、甲基膦酸二甲酯中的一種； 所述的成炭劑為季戊四醇、淀粉、木質(zhì)素、纖維素、聚碳酸酯、尼龍、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂中的至少一種； 所述的協(xié)同劑為鈉基蒙脫土、烷基銨鹽插層蒙脫土、季鱗鹽插層蒙脫土中的一種； 所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1222、抗氧劑168中的至少一種。
2.如權(quán)利要求I所述的一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于所述的側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物的制備方法如下 步驟(I).常溫下，將芳香族聚合物溶解在第一溶劑中，然后加入液體溴，攪拌反應(yīng)6 24h，將反應(yīng)后溶液置于去離子水或乙醇中，沉淀12 24h，過濾后得到溴化芳香族聚合物；每升第一溶劑溶解O. I O. 5千克芳香族聚合物，每千克芳香族聚合物加入O. I 10升液體溴； 步驟(2).將氟磺酸或氟磺酸鹽、催化劑和溴化芳香族聚合物加入第二溶劑中，在干冰浴中抽真空，然后在50 200°C下攪拌反應(yīng)8 24h，靜置12 24h，過濾；每升第二溶劑溶解O. I O. 5千克溴化芳香族聚合物,每千克溴化芳香族聚合物對應(yīng)加入O. I 5 Mol氟磺酸或氟磺酸鹽、O. 5 10 Mol催化劑； 步驟(3).將過濾所得的固態(tài)物用第三溶劑溶解，每千克固態(tài)物使用2. 5 50升第三溶劑溶解，所得溶液與濾液混合；將混合液加入去離子水中攪拌2 8h，混合液與去離子水的比例為1:3 3:1，得到懸浮液，將其離心分離；將分離后的產(chǎn)物用去離子水洗滌3 10次，除去未接枝上的含氟磺酸(鹽)，得到側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)的芳香族聚合物。
3.如權(quán)利要求2所述的一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于所述的芳香族聚合物為聚聯(lián)苯、聚砜、聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚芳砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳香酰胺、聚芳香酰亞胺中的一種。
4.如權(quán)利要求2所述的一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于所述的第一溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、三氟乙酸、六氟異丙醇、四氫呋喃中的一種，第二溶劑、第三溶劑與第一溶劑相同。
5.如權(quán)利要求2所述的一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于所述的催化劑為金屬銅、鎳、鋅或鈀。
6.如權(quán)利要求2所述的一種催化阻燃EVA復(fù)合材料，其特征在于所述的氟磺酸為全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，所述的氟磺酸鹽為上述氟磺酸的鋰、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鎳、鋁、鋅氟磺酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種催化阻燃EVA復(fù)合材料。本發(fā)明的復(fù)合材料為EVA、酸源、成炭劑、協(xié)同劑、抗氧劑和側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的復(fù)合材料中含有EVA70～85份、酸源5～15份、成炭劑2～10份、協(xié)同劑0.5～5份、抗氧劑0.01～3份、側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物0.1～5份。本發(fā)明以EVA為本體，添加側(cè)鏈含氟磺酸(鹽)芳香族聚合物與膨脹型阻燃劑，通過催化作用與膨脹阻燃劑的協(xié)效成炭阻燃作用，協(xié)同促進了EVA復(fù)合材料的阻燃性能。本發(fā)明具有阻燃級別高，同時能夠最大程度的保持EVA本體的材料物理力學(xué)性能的特點，可以應(yīng)用在防火性能要求高的領(lǐng)域中。
文檔編號C08K5/3492GK102617924SQ20121010010
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者丁文鵬, 李娟 , 聶鋒, 薛立新, 許亮, 陶慷 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所