本发明属于阻燃剂的研发
技术领域：
，具体涉及一种具有极强抑烟作用的阻燃剂。
背景技术：
：在人类发展的历史长河中，火，燃尽了茹毛饮血的历史；火，点燃了现代社会的辉煌。正如传说中所说的那样，火是具备双重性格的“神”。火给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，有时它是人类的朋友，有时是人类的敌人。失去控制的火，就会给人类造成灾难。随着现代化科学技术的发展，高分子材料越来越广泛地应用于各个领域。但是，这些材料一般都是易燃或可燃的，由此引起火灾事故，已成为人们普遍关心的社会问题。由于世界范围内阻燃防火呼声的日益高涨以及阻燃法规的日趋完善，直接促进了阻燃化学品的研究开发和生产应用。为了解决合成材料的耐燃、抑烟、低毒等问题，确保合成材料使用的安全性，最有效的方法是添加一种高效、无毒的阻燃剂。阻燃剂，赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的，阻燃剂有多种类型，按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。现有的阻燃剂虽然都能够在一定程度上起到阻燃灭火作用，但在事故现场中，不仅仅是火会对人员造成危害，伴随着的浓烟更是致命的因素，而现有的阻燃剂在抑烟方面的研究还停留在较低水平。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，不仅具有吸热、覆盖隔离和转移作用，还能够在阻燃的过程中，抑制浓烟的产生。本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，按照重量份计由以下成分制成：磷酸酯42-45份、乙二胺四乙酸20-25份、1，6-己二胺15-20份、四甲基二乙烯基二硅氧烷10-15份、硫酸铝8-10份、偏磷酸2-3份、蒸馏水30-35份，其制备方法包括以下步骤：（1）将1，6-己二胺使用温度为90-95℃的水浴锅加热溶解，趁热倒入磷酸酯中，在300-350转/分钟的搅拌速度下加入乙二胺四乙酸，搅拌30-35分钟后降低搅拌速度，维持体系温度为40-50℃，滴加偏磷酸，滴加完后继续搅拌40-50分钟，然后在60-65℃下旋转蒸发除去馏出液，将剩余物质放入真空干燥箱中，在65-70℃下干燥20-24小时；（2）将所得干燥物加入到圆底四口烧瓶中，启动搅拌器，同时通入氮气，并水浴加热升温至75-80℃，维持此温度，20-25分钟后滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷，滴加完后搅拌反应1-2小时，得到乳白色粘稠液后，加入制备好的氢氧化铝粉末，继续反应4-6小时，将所得反应物静置2-3小时，进行抽滤、洗涤、干燥即得所述阻燃剂。作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中降低后的搅拌速度为230-250转/分钟。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷过程中，滴加速度控制在4-5滴/秒范围，反应温度在70-80℃范围。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述氢氧化铝粉末的制备方法为：将硫酸铝溶解在蒸馏水中，缓慢升温，形成溶胶，进行搅拌，搅拌后的溶胶放入60-70℃烘箱中烘制1-2小时，得到透明固体，将固体在700-800℃的马弗炉中煅烧2-3小时，即得所述氢氧化铝粉末。本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有阻燃剂在阻燃过程中抑烟作用一般化的问题，本发明提供了一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，聚磷酸铵中的磷、氮活性组分和金属氢氧化物之间产生协同效应，在燃烧过程中，含磷组分优先产生难燃性气体，当聚合物燃烧时，在材料表面形成一层膨松多层的均质炭层，起到隔热、隔氧、抑烟等作用，本发明制备的阻燃剂不仅具有吸热、覆盖隔离和转移作用，还能够在阻燃的过程中，抑制浓烟的产生。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，按照重量份计由以下成分制成：磷酸酯42份、乙二胺四乙酸20份、1，6-己二胺15份、四甲基二乙烯基二硅氧烷10份、硫酸铝8份、偏磷酸2份、蒸馏水30份，其制备方法包括以下步骤：（1）将1，6-己二胺使用温度为90℃的水浴锅加热溶解，趁热倒入磷酸酯中，在300转/分钟的搅拌速度下加入乙二胺四乙酸，搅拌30分钟后降低搅拌速度，维持体系温度为40℃，滴加偏磷酸，滴加完后继续搅拌40分钟，然后在60℃下旋转蒸发除去馏出液，将剩余物质放入真空干燥箱中，在65℃下干燥20小时；（2）将所得干燥物加入到圆底四口烧瓶中，启动搅拌器，同时通入氮气，并水浴加热升温至75℃，维持此温度，20分钟后滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷，滴加完后搅拌反应1小时，得到乳白色粘稠液后，加入制备好的氢氧化铝粉末，继续反应4小时，将所得反应物静置2小时，进行抽滤、洗涤、干燥即得所述阻燃剂。作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中降低后的搅拌速度为230转/分钟。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷过程中，滴加速度控制在4-5滴/秒范围，反应温度在70-80℃范围。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述氢氧化铝粉末的制备方法为：将硫酸铝溶解在蒸馏水中，缓慢升温，形成溶胶，进行搅拌，搅拌后的溶胶放入60℃烘箱中烘制1小时，得到透明固体，将固体在700℃的马弗炉中煅烧2小时，即得所述氢氧化铝粉末。实施例2一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，按照重量份计由以下成分制成：磷酸酯43份、乙二胺四乙酸23份、1，6-己二胺18份、四甲基二乙烯基二硅氧烷13份、硫酸铝9份、偏磷酸2.5份、蒸馏水33份，其制备方法包括以下步骤：（1）将1，6-己二胺使用温度为93℃的水浴锅加热溶解，趁热倒入磷酸酯中，在330转/分钟的搅拌速度下加入乙二胺四乙酸，搅拌33分钟后降低搅拌速度，维持体系温度为45℃，滴加偏磷酸，滴加完后继续搅拌45分钟，然后在63℃下旋转蒸发除去馏出液，将剩余物质放入真空干燥箱中，在68℃下干燥22小时；（2）将所得干燥物加入到圆底四口烧瓶中，启动搅拌器，同时通入氮气，并水浴加热升温至78℃，维持此温度，22分钟后滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷，滴加完后搅拌反应1.5小时，得到乳白色粘稠液后，加入制备好的氢氧化铝粉末，继续反应5小时，将所得反应物静置2.5小时，进行抽滤、洗涤、干燥即得所述阻燃剂。作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中降低后的搅拌速度为240转/分钟。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷过程中，滴加速度控制在4-5滴/秒范围，反应温度在70-80℃范围。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述氢氧化铝粉末的制备方法为：将硫酸铝溶解在蒸馏水中，缓慢升温，形成溶胶，进行搅拌，搅拌后的溶胶放入65℃烘箱中烘制1.5小时，得到透明固体，将固体在750℃的马弗炉中煅烧2.5小时，即得所述氢氧化铝粉末。实施例3一种具有极强抑烟作用的阻燃剂，按照重量份计由以下成分制成：磷酸酯45份、乙二胺四乙酸25份、1，6-己二胺20份、四甲基二乙烯基二硅氧烷15份、硫酸铝10份、偏磷酸3份、蒸馏水35份，其制备方法包括以下步骤：（1）将1，6-己二胺使用温度为95℃的水浴锅加热溶解，趁热倒入磷酸酯中，在350转/分钟的搅拌速度下加入乙二胺四乙酸，搅拌35分钟后降低搅拌速度，维持体系温度为50℃，滴加偏磷酸，滴加完后继续搅拌50分钟，然后在65℃下旋转蒸发除去馏出液，将剩余物质放入真空干燥箱中，在70℃下干燥24小时；（2）将所得干燥物加入到圆底四口烧瓶中，启动搅拌器，同时通入氮气，并水浴加热升温至80℃，维持此温度，25分钟后滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷，滴加完后搅拌反应2小时，得到乳白色粘稠液后，加入制备好的氢氧化铝粉末，继续反应6小时，将所得反应物静置3小时，进行抽滤、洗涤、干燥即得所述阻燃剂。作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中降低后的搅拌速度为250转/分钟。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述滴加四甲基二乙烯基二硅氧烷过程中，滴加速度控制在4-5滴/秒范围，反应温度在70-80℃范围。作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述氢氧化铝粉末的制备方法为：将硫酸铝溶解在蒸馏水中，缓慢升温，形成溶胶，进行搅拌，搅拌后的溶胶放入70℃烘箱中烘制2小时，得到透明固体，将固体在800℃的马弗炉中煅烧3小时，即得所述氢氧化铝粉末。对比例1与实施例1的区别仅在于，省略1，6-己二胺、四甲基二乙烯基二硅氧烷，其余保持一致。对比例2与实施例2的区别仅在于，省略偏磷酸，其余保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，省略硫酸铝和蒸馏水，其余保持一致。对比实验分别使用实施例1-3的方法加工制备阻燃剂，同时以现有的磷酸酯阻燃剂作为对照，应用各组制备的阻燃剂，模拟火灾现场，将各组阻燃效果进行比较，效果如下表所示：项目最大烟释放速度（m2/s）平均烟释放速度（m2/s）总烟释放量（m2/kg）灭火效率提高（%）实施例10.050.021.530实施例20.040.011.233实施例30.050.021.431对比例10.130.093.510对比例20.110.083.212对比例30.190.124.06对照组0.230.164.6对照通过比较可知：本发明制备的磷系列阻燃剂，通过聚合改性，并且添加了金属氢氧化物，稳定性和透光性得到提高，不仅具有吸热、覆盖隔离和转移作用，还能够在阻燃的过程中，抑制浓烟的产生。当前第1页12