本發(fā)明屬于阻燃熱塑性塑料改性的技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種熱塑性塑料阻燃劑、阻燃熱塑性塑料及制備方法,尤其是在阻燃熱塑性聚氨酯彈性體、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是目前世界上比較常用的塑料,它兼具塑料的工藝加工性能和橡膠的物理機(jī)械性能,但由于結(jié)構(gòu)特殊,極容易燃燒,燃燒時(shí)火焰劇烈并且伴有濃烈的黑煙,熱釋放量大,并且伴有嚴(yán)重的熔融滴落現(xiàn)象。據(jù)《聚合物燃燒與阻燃技術(shù)》(張軍,紀(jì)奎江,夏延致等編著,化學(xué)出版社,2005年4月)介紹,聚丙烯(PP)本身屬于易燃材料,其氧指數(shù)僅17.0-18.0%,并且成炭率低,燃燒時(shí)產(chǎn)生熔滴。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)本身屬于比較易燃聚合物材料,其氧指數(shù)僅17.0-19.0%,隨醋酸乙烯酯含量的增加而有所增加,但成炭率低,燃燒時(shí)產(chǎn)生熔滴,所以在很多應(yīng)用場(chǎng)合都要求對(duì)以上熱塑性塑料進(jìn)行阻燃一直是當(dāng)今世界研究的熱點(diǎn)。
磷系阻燃劑是一類有效阻燃劑,通過抑制聚合物降解并增強(qiáng)成炭強(qiáng)度而發(fā)揮阻燃效果,聚磷酸銨(APP)是膨脹型阻燃劑的重要組成部分,具有酸源氣源的雙重功能,其具有含磷量高,含氮量高,充分吻合磷-氮阻燃體系,具有很好的阻燃效果,但是由于聚磷酸銨(APP)的聚合度低的問題,使得其水溶性較高,而且與高分子材料的相容性較差,使得其無法滿足相應(yīng)的力學(xué)性能要求。二乙基次膦酸鋁(ADP)是德國(guó)克萊恩公司開發(fā)的新型磷系阻燃劑,具有熱穩(wěn)定高、低煙、無毒、阻燃效率高等優(yōu)點(diǎn),但是由于開發(fā)成本比較高,限制了它的應(yīng)用,所以提高磷系阻燃劑的阻燃效率,降低成本和添加量,是研究開發(fā)的重點(diǎn)。
貝殼粉是一種廉價(jià)而優(yōu)質(zhì)的環(huán)保材料,貝殼粉的組成是由95%的碳酸鈣和少量的有機(jī)質(zhì)包括多糖和氨基酸類物質(zhì),所以這種材料被稱為有機(jī)無機(jī)雜化材料,由于這種特殊的生物基質(zhì)使得貝殼粉具有普通碳酸鈣所不具有的韌性,關(guān)于廢棄貝殼粉的研究與開發(fā)一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱門方向,目前貝殼粉的應(yīng)用分為四塊:一是作為水基墻面涂料,二是作為食品、藥品添加劑而提供鈣源,三是吸附處理核廢料,四是作為無機(jī)填料阻燃劑。少量的貝殼粉添加進(jìn)塑料、橡膠等高分子材料中可以起到性能的補(bǔ)強(qiáng)作用,但是貝殼粉作為阻燃劑添加進(jìn)塑料、橡膠等高分子材料中由于添加量大,在得到其阻燃性能的同時(shí)失去了拉伸強(qiáng)度等物理性能。
現(xiàn)有的對(duì)貝殼粉的性能研究中,針對(duì)貝殼粉進(jìn)行改性取得了一些研究進(jìn)展,據(jù)《Mechanical and thermal properties of polypropylene composites filled with modified shell waste》(Journal of Hazardous Materials,262.212-217:2013)介紹了利用糠醛改性貝殼粉的研究,改性粉體具有促進(jìn)聚丙烯相容性,而提高其力學(xué)性能,與此同時(shí)改性貝殼粉能夠破壞PP結(jié)晶形成促進(jìn)異相成核作用。但是TG顯示異相成核只是增加了PP的熔融溫度,在阻燃方面與普通caco3填料相同,提高了PP的力學(xué)性能,降低了填充比。
綜上,目前尚沒有利用貝殼粉為阻燃劑與磷系化合物發(fā)揮協(xié)效加入到熱塑性塑料中,用作阻燃熱塑性塑料的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了提供阻燃效率高的阻燃劑,本發(fā)明利用貝殼粉與磷系化合物協(xié)效在阻燃熱塑性塑料的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種阻燃效率高的阻燃劑,為了減少熱塑性塑料改性時(shí)阻燃劑添加量的問題而導(dǎo)致其力學(xué)性能下降,本發(fā)明利用貝殼粉為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效在制備阻燃熱塑性塑料中尤其是聚氨酯彈性體、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯的應(yīng)用,解決了單一阻燃劑添加量大存在的影響物理性能的問題,同時(shí)創(chuàng)造性的利用貝殼內(nèi)含有的碳酸鈣和殼聚糖兩種成分與添加的磷系協(xié)效劑高溫下反應(yīng),提高了阻燃性能,降低了單一阻燃劑的添加量過多導(dǎo)致的力學(xué)性能降低的問題。
貝殼粉與磷系化合物的反應(yīng)原理如下:
第一步:磷系化合物在275℃時(shí)分解產(chǎn)生多磷酸與氨氣;
第二步:多磷酸與高分子材料反應(yīng)脫水炭化產(chǎn)生磷酸、碳鏈形成炭層;
第三步:貝殼粉中碳酸鈣與磷酸反應(yīng)產(chǎn)生磷酸二氫鈣跟二氧化碳、水;
第四步:貝殼粉中殼聚糖與多磷酸脫水炭化形成碳鏈結(jié)構(gòu),進(jìn)一步強(qiáng)化炭層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種熱塑性塑料阻燃劑,包括貝殼粉與磷系化合物。本發(fā)明采用貝殼粉為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效制備阻燃熱塑性塑料,采用熔融共混的方法制備,磷系化合物類物質(zhì)分解產(chǎn)生多磷酸與氨氣,多磷酸促進(jìn)炭層的形成,然后形成磷酸與貝殼粉中的碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生磷酸二氫鈣、二氧化碳和水。已知膨脹阻燃體系中聚磷酸銨可以作為酸源跟氣源,對(duì)于促進(jìn)成炭性,產(chǎn)生惰性不燃?xì)怏w隔絕氧氣作用,另一方面熱分解產(chǎn)生的多磷酸與殼聚糖脫水炭化形成碳鏈結(jié)構(gòu),具有增強(qiáng)炭層結(jié)構(gòu)的效果。
貝殼粉阻燃劑與磷系化合物協(xié)效劑的協(xié)效作用表現(xiàn)形式為;復(fù)合材料持續(xù)加熱的過程中當(dāng)溫度達(dá)到275℃固相中磷系化合物首先分解產(chǎn)生氨氣(NH3)與多磷酸,氨氣釋放到氣相當(dāng)中稀釋空氣,多磷酸作為成炭劑在聚合物表面形成炭層,與此同時(shí)貝殼粉內(nèi)含有的殼聚糖類物質(zhì)經(jīng)多磷酸脫水炭化形成碳鏈結(jié)構(gòu),碳鏈遷移到聚合物表面起到增強(qiáng)炭層的效果,形成的磷酸與貝殼粉含有的caco3反應(yīng)生成磷酸二氫鈣、二氧化碳和水,水吸熱與二氧化碳釋放到氣相中稀釋氧氣濃度。所以貝殼粉跟磷系化合物協(xié)效作用,對(duì)于促進(jìn)成炭,產(chǎn)生稀釋氧氣的不燃?xì)怏w,傳導(dǎo)輻射熱具有很好的效果。
優(yōu)選的是:貝殼粉的質(zhì)量份數(shù)為2-40份,磷系化合物的質(zhì)量份數(shù)為2-40份。
優(yōu)選的是:貝殼粉為水邊軟體動(dòng)物的外套膜所分泌的生物鈣化物,軟體動(dòng)物包括蝸牛、螺、鮑、蚌、蚶或蛤類的至少一種。
優(yōu)選的是:熱塑性塑料包括聚氨酯彈性體、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的一種。
優(yōu)選的是:聚氨酯體系中,貝殼粉的質(zhì)量份數(shù)為2-10份,磷系化合物的質(zhì)量份數(shù)為2-10份;聚丙烯體系中,貝殼粉的質(zhì)量份數(shù)為3-40份,磷系化合物的質(zhì)量份數(shù)為3-40份;乙烯-醋酸乙烯酯體系中,貝殼粉的質(zhì)量份數(shù)為5-30份,磷系化合物的質(zhì)量份數(shù)為5-30份。
優(yōu)選的是:磷系化合物包括聚磷酸銨、次磷酸鋁、二乙基次磷酸鋁、磷酸密胺鹽、焦磷酸密胺鹽中的一種。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種阻燃熱塑性塑料,其組分和質(zhì)量份數(shù)為:熱塑性塑料60-90份、貝殼粉與磷系化合物10-40份。
優(yōu)選的是:熱塑性塑料包括聚氨酯彈性體、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的一種。
優(yōu)選的是:熱塑性聚氨酯彈性體體系中,熱塑性聚氨酯彈性體90份,貝殼粉與磷系化合物10份,其中貝殼粉為2-10份,磷系化合物為2-10份;聚丙烯體系中,聚丙烯85份,貝殼粉與磷系化合物15-40份,貝殼粉為3-40份,磷系化合物為3-40份;乙烯-醋酸乙烯酯體系中,乙烯-醋酸乙烯酯70份,貝殼粉與磷系化合物30份,貝殼粉為5-30份,磷系化合物為5-30份。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供制備上述阻燃熱塑性塑料的方法,包括如下步驟;
將貝殼粉與磷系化合物按照比例混合后,在密煉機(jī)中與熱塑性塑料混合,控制溫度在120-190℃,轉(zhuǎn)速為10-50轉(zhuǎn)/分,熔融共混5-30分鐘;
或?qū)崴苄运芰稀⒇悮し酆土紫祷衔镌诿軣挋C(jī)中混合,控制溫度在120-190℃,轉(zhuǎn)速為10-50轉(zhuǎn)/分,熔融共混5-30分鐘;取出材料壓制成型。
優(yōu)選的是:熱塑性塑料為熱塑性聚氨酯彈性體或聚丙烯時(shí),在密煉機(jī)中的混合溫度優(yōu)選為170-190℃;熱塑性塑料為乙烯-醋酸乙烯酯時(shí),在密煉機(jī)中的混合溫度優(yōu)選為120-160℃。
本發(fā)明產(chǎn)生的增益效果是:
創(chuàng)新應(yīng)用貝殼粉類物質(zhì)與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性塑料,利用磷系化合物在高溫下與貝殼粉中物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生磷酸二氫鈣、二氧化碳、水和形成具有增強(qiáng)作用的炭層,一方面解決了兩種阻燃劑添加量大對(duì)熱塑性塑料的物理性能的影響,另一方面借助少量添加貝殼粉對(duì)力學(xué)性能的補(bǔ)強(qiáng)作用和借助磷系化合物本身具有的很好的阻燃效果,最后利用兩種物質(zhì)在高溫下反應(yīng)的原理,從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)熱塑性塑料的阻燃效果填補(bǔ)了單一添加劑弊端,熱釋放速率、總熱釋放、生煙速率,總生煙量、煙因子顯著降低,而炭渣剩余質(zhì)量則大大提高。
具體實(shí)施方式:
以下用實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明,以下實(shí)例提到的貝殼粉為牡蠣粉,牡蠣粉為市售產(chǎn)品,磷系化合物為包括聚磷酸銨、二乙基次膦酸鋁,聚磷酸銨、二乙基次膦酸鋁均為市售產(chǎn)品。
對(duì)比例1:
將熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化機(jī)壓片,控溫180℃,保壓10min。將樣品35kW/m2輻射功率下進(jìn)行錐形量熱儀測(cè)試檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例1:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的牡蠣粉,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融后,加入牡蠣粉,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例2:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取8份的牡蠣粉,稱取2份的聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入8份的牡蠣粉與2份的聚磷酸銨,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例3:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取6份的牡蠣粉,稱取4份的聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入6份的牡蠣粉與4份的聚磷酸銨,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例4:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取4份的牡蠣粉,稱取6份的聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入4份的牡蠣粉與6份的聚磷酸銨,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例5:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取2份的牡蠣粉,稱取8份的聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入2份牡蠣粉與8份聚磷酸銨,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
實(shí)施例6:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的聚磷酸銨,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入10份聚磷酸銨,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表1。
表1本發(fā)明所述阻燃熱塑性彈性體復(fù)合材料性能表
從表1可以看出,只添加牡蠣粉的樣品與只加了聚磷酸銨的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和聚磷酸銨的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、煙因子,表現(xiàn)出更好的成炭性能。當(dāng)牡蠣粉添加量為4份,聚磷酸銨添加量為6份時(shí)總煙釋放最低,當(dāng)牡蠣粉添加量為2份聚磷酸銨添加量為8份時(shí)熱釋放速率峰值、煙因子最低,炭渣剩余最高。
實(shí)施例7:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取8份的牡蠣粉,稱取2份的二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入8份的牡蠣粉與2份的二乙基次膦酸鋁,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表2。
實(shí)施例8:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取6份的牡蠣粉,稱取4份的二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入6份的牡蠣粉與4份的二乙基次膦酸鋁,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表2。
實(shí)施例9:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取4份的牡蠣粉,稱取6份的二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)混合3-5min,待用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入4份的牡蠣粉與6份的二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表2。
實(shí)施例10:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取2份的牡蠣粉,稱取8份的二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)混合3-5min,待用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入2份的牡蠣粉與8份的二乙基次膦酸鋁的混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表2。
實(shí)施例11:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
所述磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的二乙基次磷酸鋁,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在180℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將90份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融10份的二乙基次膦酸鋁,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化劑180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表2。
表2本發(fā)明所述阻燃熱塑性彈性體復(fù)合材料性能表
從表2可以看出,只添加了二乙基次膦酸鋁的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,當(dāng)二乙基次膦酸鋁添加為2份時(shí)比只添加二乙基次膦酸鋁樣品阻燃效果差,但是隨著二乙基次膦酸鋁添加量增加的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、煙因子,表現(xiàn)出更好的成炭性能。當(dāng)牡蠣粉添加量為4份,二乙基次膦酸鋁添加量為6份時(shí)總煙釋放最低,當(dāng)牡蠣粉添加量為2份二乙基次膦酸鋁添加量為8份時(shí)熱釋放速率峰值、煙因子最低,炭渣剩余最高。
對(duì)比例2:
將乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化機(jī)壓片,控溫130℃,保壓8min。將樣品35kW/m2輻射功率下進(jìn)行錐形量熱儀測(cè)試檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例12:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取30份的牡蠣粉,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入30份的牡蠣粉,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)1350℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例13:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取25份的牡蠣粉,5份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入25份的牡蠣粉和5份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例14:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取20份的牡蠣粉,10份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入20份的牡蠣粉和10份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例15:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份的牡蠣粉,15份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份的牡蠣粉和15份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例16:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的牡蠣粉,20份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入10份的牡蠣粉和20份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例17:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取5份的牡蠣粉,25份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入5份的牡蠣粉和25份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
實(shí)施例18:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取30份聚磷酸銨,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入30份聚磷酸銨混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表3。
表3本發(fā)明所述阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料性能表
從表3可以看出,只添加牡蠣粉的樣品與只加了聚磷酸銨的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和聚磷酸銨的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、更好的成炭性能。當(dāng)牡蠣粉添加量為5份聚磷酸銨添加量為25份時(shí)熱釋放速率峰值最低、炭渣剩余量最高,同時(shí)也表現(xiàn)出較好的總熱釋放性能,綜合來看實(shí)施例17是最佳比例樣品。
實(shí)施例19:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取25份的牡蠣粉,5二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入25份的牡蠣粉和5份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
實(shí)施例20:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取20份的牡蠣粉,10份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入20份的牡蠣粉和10份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
實(shí)施例21:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份的牡蠣粉,15份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份的牡蠣粉和15份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
實(shí)施例22:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的牡蠣粉,20份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入10份的牡蠣粉和20份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
實(shí)施例23:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取5份的牡蠣粉,25份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入5份的牡蠣粉和25份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
實(shí)施例24:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯體復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取30份二乙基次膦酸鋁,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在130℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密煉機(jī)中,待其熔融30份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混8分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)135℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表4。
表4本發(fā)明所述阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物復(fù)合材料性能表
從表4可以看出,只添加牡蠣粉的樣品與只加了二乙基次膦酸鋁的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和二乙基次膦酸鋁的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、更好的成炭性能。當(dāng)牡蠣粉添加量為5份二乙基次膦酸鋁添加量為25份時(shí)熱釋放速率峰值最低、總熱釋放最低、炭渣剩余量最高,具有最好的阻燃抑煙性能。
對(duì)比例3:
將聚丙烯(PP)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化機(jī)壓片,控溫180℃,保壓10min。將樣品35kW/m2輻射功率下進(jìn)行錐形量熱儀測(cè)試檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例25:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料-1
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取40份的牡蠣粉,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的熱塑性聚氨酯彈性加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入40份的牡蠣粉,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例26:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取35份的牡蠣粉,5份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入35份的牡蠣粉和5份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例27:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取30份的牡蠣粉,10份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入30份的牡蠣粉和10份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例28:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取25份的牡蠣粉,15份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入25份的牡蠣粉和15份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例29:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取20份的牡蠣粉,20份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入20份的牡蠣粉和20份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例30:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱15份的牡蠣粉,25份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份的牡蠣粉和25份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例31:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的牡蠣粉,30份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入10份的牡蠣粉和30份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例32:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取5份牡蠣粉,35份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入5份的牡蠣粉和35份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
實(shí)施例33:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取40份聚磷酸銨,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入40份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表5。
表5本發(fā)明所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料阻燃性能表
由表5可知,只添加牡蠣粉的樣品與只加了聚磷酸銨的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和聚磷酸銨的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、更好的成炭性能。添加量為10份的牡蠣粉與30份的聚磷酸銨的樣品表現(xiàn)最佳的阻燃抑煙性能。
實(shí)施例34:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取35份的牡蠣粉,5份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入35份的牡蠣粉和5份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例35:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取30份的牡蠣粉,10份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入30份的牡蠣粉和10份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例36:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取25份的牡蠣粉,15份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入25份的牡蠣粉和15份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例37:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取20份的牡蠣粉,20份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入20份的牡蠣粉和20份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例38:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份的牡蠣粉,25份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份的牡蠣粉和25份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例39:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取10份的牡蠣粉,30份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入10份的牡蠣粉和30份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例40:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取5份的牡蠣粉,35份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入5份的牡蠣粉和35份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
實(shí)施例41:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取40份二乙基次膦酸鋁,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將60份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入40份二乙基次膦酸鋁,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表6。
表6本發(fā)明所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料阻燃性能表
由表6可知,只添加牡蠣粉的樣品與只加了二乙基次膦酸鋁的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和二乙基次膦酸鋁的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、更好的成炭性能。添加量為10份的牡蠣粉與30份的二乙基次膦酸鋁的樣品表現(xiàn)最佳的阻燃抑煙性能
對(duì)比例4:
將聚丙烯(PP)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化機(jī)壓片,控溫180℃,保壓10min。將樣品35kW/m2輻射功率下進(jìn)行錐形量熱儀測(cè)試檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例42:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料-1
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份的牡蠣粉,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份的牡蠣粉,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例43:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取12份牡蠣粉,3份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入12份的牡蠣粉和3份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例44:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取9份牡蠣粉,6份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入9份的牡蠣粉和6份的聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例45:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取6份的牡蠣粉,9份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份的聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入6份的牡蠣粉和9份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例46:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取3份牡蠣粉,12份聚磷酸銨,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入3份的牡蠣粉和12份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
實(shí)施例47:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為聚磷酸銨。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份聚磷酸銨,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入30份聚磷酸銨混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表7。
表7本發(fā)明所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料性能表
由表7可知,只添加牡蠣粉的樣品與只加了聚磷酸銨的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和聚磷酸銨的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、更好的成炭性能。當(dāng)添加量3份的牡蠣粉和12份的聚磷酸銨時(shí)總熱釋放、煙因子最低,具有很好的阻燃效果。
實(shí)施例48:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取12份牡蠣粉,3份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入12份的牡蠣粉和3份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表8。
實(shí)施例49:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取9份牡蠣粉,6份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入9份的牡蠣粉和6份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表8。
實(shí)施例50:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取6份牡蠣粉,9份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入6份的牡蠣粉和9份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表8。
實(shí)施例51:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取3份牡蠣粉,12份二乙基次膦酸鋁,將兩種物質(zhì)攪拌混合3-5min,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入3份的牡蠣粉和12份二乙基次膦酸鋁混合物,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表8。
實(shí)施例52:
制備貝殼粉作為阻燃劑與磷系化合物協(xié)效阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
所述貝殼粉類物質(zhì)為牡蠣粉,磷系化合物類物質(zhì)為二乙基次膦酸鋁。
所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為:
1)首先稱取15份二乙基次膦酸鋁,備用。
2)將密煉機(jī)溫度控制在175℃,轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分,將85份聚丙烯加入到密煉機(jī)中,待其熔融加入15份二乙基次膦酸鋁,熔融共混10分鐘,取出復(fù)合材料用平板硫化機(jī)180℃壓制成100×100×3mm3樣品。
對(duì)所得的樣品在35kW/m2輻射功率下對(duì)樣品進(jìn)行錐形量熱儀檢測(cè),結(jié)果見表8。
表8本發(fā)明所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料性能表
由表8可知,只添加牡蠣粉的樣品與只加了二乙基次膦酸鋁的樣品相比對(duì)比純樣表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃性能,但是同時(shí)添加了牡蠣粉和二乙基次膦酸鋁的樣品比只添加一種阻燃劑有更低的熱釋放速率峰值、總生煙、更好的成炭性能。當(dāng)添加量3份的牡蠣粉和12份的二乙基次膦酸鋁時(shí)總熱釋放、煙因子最低,具有很好的阻燃效果。