一種防火阻燃塑料板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防火阻燃塑料板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]埃洛石納米管是一類具有多壁管狀結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，無毒無害，其管壁內(nèi)外分別含有鋁羥基和硅羥基，并以氫鍵和范德華力等次價鍵連接結(jié)構(gòu)單元，能夠較好地分散在聚合物基體中，同時還因中空管壁內(nèi)的活性基團(tuán)可以捕捉聚合物燃燒過程產(chǎn)生的自由基，能延緩聚合物的燃燒，因此得到廣泛關(guān)注和研究。利用羥基錫酸鋅對埃洛石納米進(jìn)行表面包覆改性，并將其用作為聚氯乙烯的阻燃劑，可以提高聚氯乙烯的阻燃抑煙性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種防火阻燃塑料板材及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的:
硼酸鈉1-2、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、八鉬酸銨2-3、氧化鋅1_2、氣氧化鐘6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、一■乙稀苯0.5-0.6、偶?xì)庖弧霎惗∫?.1-
0.12、聚氯乙烯160-180、氮化鋁2-4、十溴聯(lián)苯醚3-5、磷酸二氫鋁4-6、sp800.6-1、硫酸亞鐵錢0.1-0.4、氣化石錯2_3。
[0005]—種所述的防火阻燃塑料板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將磷酸二氫鋁加入到16-20倍水中，攪拌溶解，加入硫酸亞鐵銨、八鉬酸銨，60-100轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘，得鋁銨溶解液；
(2)將上述聚苯并咪唑送入80-90°C水浴中，保溫攪拌15-20分鐘，出料冷卻，與鋁銨溶解液混合，攪拌條件下加入十溴聯(lián)苯醚、氮化鋁、上述sp80、重量的40-50%，300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-20分鐘，得阻燃乳液；
(3)將剩余的sp80加入到36-40倍水中，加入氯化石蠟、硼酸鈉，在60-70°C下保溫攪拌4-7分鐘，得酯化乳液；
(4)將上述步驟得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140°C的油浴中，保溫攪拌20-30分鐘，出料冷卻，加入吡啶硫酮鋅、8-羥基喹啉銅，700-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘，得防腐聚氯乙烯液；
(5)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20-30倍去離子水中，在50-60°C下保溫攪拌60-70分鐘，再超聲分散40-50分鐘，得分散液；
(6)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10-15倍水中，加熱到50-60°C，加入上述分散液，升高溫度為85-90°C，保溫反應(yīng)5-6小時，抽濾，將濾餅加入到1.6-2倍的正丁醇中，超聲分散7-10分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石； (7)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮氣保護(hù)下升高溫度為60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫攪拌反應(yīng)7-8小時，冷卻至常溫，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超聲分散10-20分鐘，抽濾、真空干燥；
(8)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120-125°C下攪拌3-4分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明采用的包覆埃洛石納米管，其表面的羥基錫酸鋅在共混物燃燒過程中，其Zn2+和Sn032-可以捕捉燃燒時釋放的Hcl氣體，抑制Hcl對聚氯乙烯的進(jìn)一步催化降解作用；羥基錫酸鋅隨著燃燒溫度的提高能夠分別在氣相和凝聚態(tài)對聚合物的燃燒發(fā)揮阻燃作用，反應(yīng)所生成的氯化鋅可以捕捉氣相中活性強的自由基，在固相中形成堅固而致密的炭化層，Zncl2和Sncl4通過促進(jìn)交聯(lián)、成炭以減少可燃性揮發(fā)物的產(chǎn)生和釋放，同時氣化后的錫化合物還可以催化氧化火焰中的c 0和煙炱，從而減少燃燒過程中的氧氣濃度，起到阻燃作用；
埃洛石納米管具有多壁管狀結(jié)構(gòu)，可以起阻隔作用，同時還由于其組成中含有微量氧化鐵，可以捕獲降解過程中廣生的活性自由基，能有效抑制降解反應(yīng)的進(jìn)彳丁，提尚熱穩(wěn)定性；
可以使得納米粒子在聚合物基體中分散均勻，界面作用力大，有利于共混物的力學(xué)性能的改善，提高抗沖擊強度。
[0007]本發(fā)明加入的磷酸二氫鋁、十溴聯(lián)苯醚、氮化鋁等，可以有效的提高成品板材的阻燃性能，提高安全強度。
【具體實施方式】
[0008]一種防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的:
硼酸鈉1、羥基錫酸鋅0.8、埃洛石納米管50、尿素30、八鉬酸銨2、氧化鋅1、氫氧化鉀6、聚乙烯醇200、丙烯腈10、二乙烯苯0.5、偶氮二異丁腈0.1、聚氯乙烯160、氮化鋁2、十溴聯(lián)苯醚3、磷酸二氫鋁4、sp800.6、硫酸亞鐵銨0.1、氯化石蠟2。
[0009]—種所述的防火阻燃塑料板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)將磷酸二氫鋁加入到16倍水中，攪拌溶解，加入硫酸亞鐵銨、八鉬酸銨，60轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得鋁銨溶解液；
(2)將上述聚苯并咪唑送入80°C水浴中，保溫攪拌15分鐘，出料冷卻，與鋁銨溶解液混合，攪拌條件下加入十溴聯(lián)苯醚、氮化鋁、上述sp80、重量的40%，300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，得阻燃乳液；
(3)將剩余的sp80加入到36倍水中，加入氯化石蠟、硼酸鈉，在60°C下保溫攪拌4分鐘，得酯化乳液；
(4)將上述步驟得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10%，送入130°C的油浴中，保溫攪拌20分鐘，出料冷卻，加入吡啶硫酮鋅、8羥基喹啉銅，700轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，得防腐聚氯乙烯液；
(5)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20倍去離子水中，在50°C下保溫攪拌60分鐘，再超聲分散40分鐘，得分散液； (6)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10倍水中，加熱到50°C，加入上述分散液，升高溫度為85°C，保溫反應(yīng)5小時，抽濾，將濾餅加入到1.6倍的正丁醇中，超聲分散7分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石；
(7)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮氣保護(hù)下升高溫度為60°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫攪拌反應(yīng)7小時，冷卻至常溫，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超聲分散10分鐘，抽濾、真空干燥；
(8)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120°C下攪拌3分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
[0010]性能測試:
拉伸強度(MPa)46;
彎曲強度(MPa)75.4;
阻燃性:離火即熄，沒有黑煙。
【主權(quán)項】
1.一種防火阻燃塑料板材，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 硼酸鈉1-2、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、八鉬酸銨2-3、氧化鋅1_2、氣氧化鐘6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、一■乙稀苯0.5-0.6、偶?xì)庖弧霎惗∫?.1-0.12、聚氯乙烯160-180、氮化鋁2-4、十溴聯(lián)苯醚3-5、磷酸二氫鋁4-6、sp800.6-1、硫酸亞鐵錢0.1-0.4、氣化石錯2_3。2.—種如權(quán)利要求1所述的防火阻燃塑料板材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將磷酸二氫鋁加入到16-20倍水中，攪拌溶解，加入硫酸亞鐵銨、八鉬酸銨，60-100轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘，得鋁銨溶解液； (2)將上述聚苯并咪唑送入80-90°C水浴中，保溫攪拌15-20分鐘，出料冷卻，與鋁銨溶解液混合，攪拌條件下加入十溴聯(lián)苯醚、氮化鋁、上述sp80、重量的40-50%，300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-20分鐘，得阻燃乳液； (3)將剩余的sp80加入到36-40倍水中，加入氯化石蠟、硼酸鈉，在60-70°C下保溫攪拌4-7分鐘，得酯化乳液； (4)將上述步驟得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140°C的油浴中，保溫攪拌20-30分鐘，出料冷卻，加入吡啶硫酮鋅、8-羥基喹啉銅，700-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘，得防腐聚氯乙烯液； (5)將上述埃洛石納米管、尿素混合，加入到20-30倍去離子水中，在50-60°C下保溫攪拌60-70分鐘，再超聲分散40-50分鐘，得分散液； (6)將上述羥基錫酸鋅、氧化鋅、氫氧化鉀混合，加入到10-15倍水中，加熱到50-60°C，加入上述分散液，升高溫度為85-90°C，保溫反應(yīng)5-6小時，抽濾，將濾餅加入到1.6-2倍的正丁醇中，超聲分散7-10分鐘，共沸蒸餾，將得到的固形物真空干燥，得羥基錫酸鋅包覆埃洛石； (7)將羥基錫酸鋅包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮氣保護(hù)下升高溫度為60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二異丁腈，保溫攪拌反應(yīng)7-8小時，冷卻至常溫，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超聲分散10-20分鐘，抽濾、真空干燥； (8)將上述真空干燥的物料與剩余各原料混合，在120-125°C下攪拌3-4分鐘，送入雙螺桿擠出機(jī)，擠出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料組成的：硼酸鈉1-2、羥基錫酸鋅0.8-1、埃洛石納米管50-60、尿素30-40、八鉬酸銨2-3、氧化鋅1-2、氫氧化鉀6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、二乙烯苯0.5-0.6、偶氮二異丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、氮化鋁2-4、十溴聯(lián)苯醚3-5、磷酸二氫鋁4-6、sp800.6-1、硫酸亞鐵銨0.1-0.4、氯化石蠟2-3。本發(fā)明加入的磷酸二氫鋁、十溴聯(lián)苯醚、氮化鋁等，可以有效的提高成品板材的阻燃性能，提高安全強度。
【IPC分類】C08L27/06, C08K9/10, C08K13/06, C08L91/06, C08F212/36, C08K3/22, C08K3/34, C08K5/136, C08K3/32, C08K3/28, C08L29/04, C08L33/20, C08F220/44
【公開號】CN105440525
【申請?zhí)枴緾N201510872603
【發(fā)明人】陳云
【申請人】江陰市和潤精密鋼管有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月3日