一种用于风筒外壳的阻燃材料及其制备方法与流程

本申请涉及阻燃材料，尤其是涉及一种用于风筒外壳的阻燃材料及其制备方法。

背景技术：

1、在工业生产和制造过程中，风筒被广泛应用于发吹出高温热风以烘干或加热工件。然而，由于高温热风的作用，风筒外壳容易受到热量影响而发生变形、熔化或损坏，从而影响风筒的使用寿命和性能，并且隔热性不足，容易烫伤使用者。为了解决这些问题，需要采用阻燃耐高温且隔热的材料来制造风筒外壳，以确保其能够承受高温热风的作用而不受损和保护使用者。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种阻燃性能好、耐高温且隔热的风筒外壳，本申请提供一种用于风筒外壳的阻燃材料及其制备方法。

2、一方面，本申请提供的一种用于风筒外壳的阻燃材料，按重量份数计，包括如下组分：pa66 80-90份，mca 5-20份，玻璃纤维10-20份，海藻酸钠-二氧化硅气凝胶4-9份，聚芳噁二唑纤维8-18份，偶联剂0.6-1.8份，抗氧剂0.4-1.2份，润滑剂0.4-1.4份；

3、所述海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的制备方法包括如下步骤：

4、s1、将海藻酸钠溶于水中，形成海藻酸钠溶液，加入四乙氧基硅烷，搅拌并调节ph为3.5-4.5，恒温搅拌6-8h，再加入甲基三甲氧基硅烷，静置陈化36-48h，制得凝胶；

5、s2、用水对步骤s1制得的凝胶进行连续的溶剂交换，再进行真空冷冻处理，制得所述海藻酸钠-二氧化硅气凝胶；

6、所述步骤s1中海藻酸钠溶液质量浓度为15-30wt％，海藻酸钠溶液、四乙氧基硅烷和硅烷偶联剂的体积比为10：1-3：0.5-1.5。

7、通过采用上述技术方案，本申请选用pa66作为基体材料，具有良好的机械强度和耐磨性，为阻燃材料提供基本的结构支撑；mca为主要阻燃剂，提高了材料的阻燃性能，确保外壳在异常高温情况下不易燃烧；玻璃纤维提供增强作用，提高阻燃材料的机械强度和热稳定性；海藻酸钠-二氧化硅气凝胶具有优异的隔热性能，能有效抑制热传递，保持外壳表面温度适宜，提高用户使用时的安全性和舒适度；聚芳噁二唑纤维具有优异的耐高温耐腐蚀和阻燃性能，与海藻酸钠-二氧化硅气凝胶进行复配，能有效增强阻燃材料的综合性能。

8、可选的，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的重量比为1.7-2.3:1。

9、可选的，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的重量比为2:1。

10、可选的，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的总重量占用于风筒外壳的阻燃材料总重量的11-17％。

11、通过采用上述技术方案，本申请限定海藻酸钠-二氧化硅气凝胶和聚芳噁二唑纤维的用量比和总重量占比，可以系统性地优化用于风筒外壳的阻燃材料的热管理、成本效益、加工性能、环境适应性及长期耐用性，提升阻燃材料的综合性能。

12、可选的，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的总重量占用于风筒外壳的阻燃材料总重量的15.9％。

13、可选的，所述偶联剂为钛酸四异丙酯。

14、可选的，所述抗氧剂为亚磷酸三乙酯。

15、可选的，所述润滑剂为硬脂酸锌。

16、第二方面，本申请提供了上述用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：t1、取pa66、mca、聚芳噁二唑纤维、玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂和润滑剂进行共混，得混合物；

17、t2、将步骤t1中制得的混合物和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶熔融共混，并挤出造粒，得到所述用于风筒外壳的阻燃材料。

18、通过采用上述技术方案，本申请提供的用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法能够实现原料的均匀混合和有效分散，确保阻燃材料具有优异的阻燃和耐高温性能。同时，该方法操作简单、可控性强，适用于工业化生产，具有广泛的应用前景。

19、可选的，所述步骤t1还包括如下步骤：

20、t1.1、取mca和30-40wt％的偶联剂混合搅拌，得预混物；

21、t1.2、将步骤t1.1中得到的预混物与pa66、聚芳噁二唑纤维、玻璃纤维、60-70wt％偶联剂、抗氧剂、润滑剂进行共混，得混合物。

22、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

23、1.本申请选用pa66作为基体材料，具有良好的机械强度和耐磨性，为阻燃材料提供基本的结构支撑；mca为主要阻燃剂，提高了材料的阻燃性能，确保外壳在异常高温情况下不易燃烧；玻璃纤维提供增强作用，提高阻燃材料的机械强度和热稳定性；海藻酸钠-二氧化硅气凝胶具有优异的隔热性能，能有效抑制热传递，保持外壳表面温度适宜，提高用户使用时的安全性和舒适度；聚芳噁二唑纤维具有优异的耐高温耐腐蚀和阻燃性能，与海藻酸钠-二氧化硅气凝胶进行复配，能有效增强阻燃材料的综合性能。

24、2.本申请限定海藻酸钠-二氧化硅气凝胶和聚芳噁二唑纤维的用量比和总重量占比，可以系统性地优化用于风筒外壳的阻燃材料的热管理、成本效益、加工性能、环境适应性及长期耐用性，提升阻燃材料的综合性能。

25、3.本申请提供的用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法能够实现原料的均匀混合和有效分散，确保阻燃材料具有优异的阻燃和耐高温性能。同时，该方法操作简单、可控性强，适用于工业化生产，具有广泛的应用前景。

26、具体实施方式

27、以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

28、pa66：广州市寅源新材料股份有限公司；

29、mca：广州市寅源新材料股份有限公司；

30、玻璃纤维：山东西亚化学有限公司；

31、聚芳噁二唑纤维：江苏宝德新材料有限公司；

32、海藻酸钠：cas：9005-38-3，纯度99％；

33、四乙氧基硅烷：cas：78-10-4，纯度99％；

34、甲基三甲氧基硅烷：cas：1185-55-3，纯度99％；

35、钛酸四异丙酯：cas：546-68-9，纯度99％；

36、亚磷酸三乙酯：cas：122-52-1，纯度99％；

37、硬脂酸锌：cas：557-05-1，纯度99％。

技术特征：

1.一种用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：pa6680-90份，mca 5-20份，玻璃纤维10-20份，海藻酸钠-二氧化硅气凝胶4-9份，聚芳噁二唑纤维8-18份，偶联剂0.6-1.8份，抗氧剂0.4-1.2份，润滑剂0.4-1.4份；

2.根据权利要求1所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的重量比为1.7-2.3:1。

3.根据权利要求2所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的重量比为2:1。

4.根据权利要求1所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的总重量占用于风筒外壳的阻燃材料总重量的11-17%。

5.根据权利要求4所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述聚芳噁二唑纤维和海藻酸钠-二氧化硅气凝胶的总重量占用于风筒外壳的阻燃材料总重量的15.9%。

6.根据权利要求1所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸四异丙酯。

7.根据权利要求1所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸三乙酯。

8.根据权利要求1所述的用于风筒外壳的阻燃材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。

9.一种权利要求1-8任一项所述的用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述步骤t1还包括如下步骤：

技术总结
本申请涉及阻燃材料技术领域，具体公开了一种用于风筒外壳的阻燃材料及其制备方法。一种用于风筒外壳的阻燃材料，按重量份数计，包括如下组分：PA66 80‑90份，MCA 5‑20份，玻璃纤维10‑20份，海藻酸钠‑二氧化硅气凝胶4‑9份，聚芳噁二唑纤维8‑18份，偶联剂0.6‑1.8份，抗氧剂0.4‑1.2份，润滑剂0.4‑1.4份。用于风筒外壳的阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：T1、取PA66、MCA、聚芳噁二唑纤维、玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂和润滑剂进行共混，得混合物；T2、将混合物和海藻酸钠‑二氧化硅气凝胶熔融共混，挤出造粒，得到用于风筒外壳的阻燃材料。所述用于风筒外壳的阻燃材料阻燃性能佳。

技术研发人员：蔡钊壮,蔡炳松,梁成志
受保护的技术使用者：中山市龙正塑料五金制品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15