一种防火阻燃塑料板材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及板材技术领域，尤其涉及一种防火阻燃塑料板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]埃洛石纳米管是一类具有多壁管状结构的硅铝酸盐，无毒无害，其管壁内外分别含有铝羟基和硅羟基，并以氢键和范德华力等次价键连接结构单元，能够较好地分散在聚合物基体中，同时还因中空管壁内的活性基团可以捕捉聚合物燃烧过程产生的自由基，能延缓聚合物的燃烧，因此得到广泛关注和研究。利用羟基锡酸锌对埃洛石纳米进行表面包覆改性，并将其用作为聚氯乙烯的阻燃剂，可以提高聚氯乙烯的阻燃抑烟性能。
【发明内容】
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防火阻燃塑料板材及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料组成的:
硼酸钠1-2、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、八钼酸铵2-3、氧化锌1_2、氣氧化钟6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、一■乙稀苯0.5-0.6、偶氣一■异丁臆0.1-
0.12、聚氯乙烯160-180、氮化铝2-4、十溴联苯醚3-5、磷酸二氢铝4-6、sp800.6-1、硫酸亚铁钱0.1-0.4、氣化石錯2_3。
[0005]—种所述的防火阻燃塑料板材的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸二氢铝加入到16-20倍水中，搅拌溶解，加入硫酸亚铁铵、八钼酸铵，60-100转/分搅拌7-10分钟，得铝铵溶解液；
(2)将上述聚苯并咪唑送入80-90°C水浴中，保温搅拌15-20分钟，出料冷却，与铝铵溶解液混合，搅拌条件下加入十溴联苯醚、氮化铝、上述sp80、重量的40-50%，300-500转/分搅拌10-20分钟，得阻燃乳液；
(3)将剩余的sp80加入到36-40倍水中，加入氯化石蜡、硼酸钠，在60-70°C下保温搅拌4-7分钟，得酯化乳液；
(4)将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140°C的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8-羟基喹啉铜，700-1000转/分搅拌8-10分钟，得防腐聚氯乙烯液；
(5)将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20-30倍去离子水中，在50-60°C下保温搅拌60-70分钟，再超声分散40-50分钟，得分散液；
(6)将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10-15倍水中，加热到50-60°C，加入上述分散液，升高温度为85-90°C，保温反应5-6小时，抽滤，将滤饼加入到1.6-2倍的正丁醇中，超声分散7-10分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石； (7)将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7-8小时，冷却至常温，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超声分散10-20分钟，抽滤、真空干燥；
(8)将上述真空干燥的物料与剩余各原料混合，在120-125°C下搅拌3-4分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
[0006]本发明的优点是:
本发明采用的包覆埃洛石纳米管，其表面的羟基锡酸锌在共混物燃烧过程中，其Zn2+和Sn032-可以捕捉燃烧时释放的Hcl气体，抑制Hcl对聚氯乙烯的进一步催化降解作用；羟基锡酸锌随着燃烧温度的提高能够分别在气相和凝聚态对聚合物的燃烧发挥阻燃作用，反应所生成的氯化锌可以捕捉气相中活性强的自由基，在固相中形成坚固而致密的炭化层，Zncl2和Sncl4通过促进交联、成炭以减少可燃性挥发物的产生和释放，同时气化后的锡化合物还可以催化氧化火焰中的c 0和烟炱，从而减少燃烧过程中的氧气浓度，起到阻燃作用；
埃洛石纳米管具有多壁管状结构，可以起阻隔作用，同时还由于其组成中含有微量氧化铁，可以捕获降解过程中广生的活性自由基，能有效抑制降解反应的进彳丁，提尚热稳定性；
可以使得纳米粒子在聚合物基体中分散均匀，界面作用力大，有利于共混物的力学性能的改善，提高抗冲击强度。
[0007]本发明加入的磷酸二氢铝、十溴联苯醚、氮化铝等，可以有效的提高成品板材的阻燃性能，提高安全强度。
【具体实施方式】
[0008]一种防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料组成的:
硼酸钠1、羟基锡酸锌0.8、埃洛石纳米管50、尿素30、八钼酸铵2、氧化锌1、氢氧化钾6、聚乙烯醇200、丙烯腈10、二乙烯苯0.5、偶氮二异丁腈0.1、聚氯乙烯160、氮化铝2、十溴联苯醚3、磷酸二氢铝4、sp800.6、硫酸亚铁铵0.1、氯化石蜡2。
[0009]—种所述的防火阻燃塑料板材的制备方法，包括以下步骤:
(1)将磷酸二氢铝加入到16倍水中，搅拌溶解，加入硫酸亚铁铵、八钼酸铵，60转/分搅拌7分钟，得铝铵溶解液；
(2)将上述聚苯并咪唑送入80°C水浴中，保温搅拌15分钟，出料冷却，与铝铵溶解液混合，搅拌条件下加入十溴联苯醚、氮化铝、上述sp80、重量的40%，300转/分搅拌10分钟，得阻燃乳液；
(3)将剩余的sp80加入到36倍水中，加入氯化石蜡、硼酸钠，在60°C下保温搅拌4分钟，得酯化乳液；
(4)将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10%，送入130°C的油浴中，保温搅拌20分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8羟基喹啉铜，700转/分搅拌8分钟，得防腐聚氯乙烯液；
(5)将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20倍去离子水中，在50°C下保温搅拌60分钟，再超声分散40分钟，得分散液； (6)将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10倍水中，加热到50°C，加入上述分散液，升高温度为85°C，保温反应5小时，抽滤，将滤饼加入到1.6倍的正丁醇中，超声分散7分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石；
(7)将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7小时，冷却至常温，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超声分散10分钟，抽滤、真空干燥；
(8)将上述真空干燥的物料与剩余各原料混合，在120°C下搅拌3分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
[0010]性能测试:
拉伸强度(MPa)46;
弯曲强度(MPa)75.4;
阻燃性:离火即熄，没有黑烟。
【主权项】
1.一种防火阻燃塑料板材，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的: 硼酸钠1-2、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、八钼酸铵2-3、氧化锌1_2、氣氧化钟6-7、聚乙稀醇200-300、丙稀臆10-16、一■乙稀苯0.5-0.6、偶氣一■异丁臆0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、氮化铝2-4、十溴联苯醚3-5、磷酸二氢铝4-6、sp800.6-1、硫酸亚铁钱0.1-0.4、氣化石錯2_3。2.—种如权利要求1所述的防火阻燃塑料板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将磷酸二氢铝加入到16-20倍水中，搅拌溶解，加入硫酸亚铁铵、八钼酸铵，60-100转/分搅拌7-10分钟，得铝铵溶解液； (2)将上述聚苯并咪唑送入80-90°C水浴中，保温搅拌15-20分钟，出料冷却，与铝铵溶解液混合，搅拌条件下加入十溴联苯醚、氮化铝、上述sp80、重量的40-50%，300-500转/分搅拌10-20分钟，得阻燃乳液； (3)将剩余的sp80加入到36-40倍水中，加入氯化石蜡、硼酸钠，在60-70°C下保温搅拌4-7分钟，得酯化乳液； (4)将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140°C的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8-羟基喹啉铜，700-1000转/分搅拌8-10分钟，得防腐聚氯乙烯液； (5)将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20-30倍去离子水中，在50-60°C下保温搅拌60-70分钟，再超声分散40-50分钟，得分散液； (6)将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10-15倍水中，加热到50-60°C，加入上述分散液，升高温度为85-90°C，保温反应5-6小时，抽滤，将滤饼加入到1.6-2倍的正丁醇中，超声分散7-10分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石； (7)将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60-70°C，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7-8小时，冷却至常温，加入上述阻燃乳液、酯化乳液，超声分散10-20分钟，抽滤、真空干燥； (8)将上述真空干燥的物料与剩余各原料混合，在120-125°C下搅拌3-4分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
【专利摘要】本发明公开了一种防火阻燃塑料板材，它是由下述重量份的原料组成的：硼酸钠1-2、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、八钼酸铵2-3、氧化锌1-2、氢氧化钾6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、二乙烯苯0.5-0.6、偶氮二异丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、氮化铝2-4、十溴联苯醚3-5、磷酸二氢铝4-6、sp800.6-1、硫酸亚铁铵0.1-0.4、氯化石蜡2-3。本发明加入的磷酸二氢铝、十溴联苯醚、氮化铝等，可以有效的提高成品板材的阻燃性能，提高安全强度。
【IPC分类】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
【公开号】CN105440525
【申请号】CN201510872603
【发明人】陈云
【申请人】江阴市和润精密钢管有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月3日