一种抛光渣改性阻燃PVC增塑糊及其制备方法与流程

文档序号:21044065发布日期:2020-06-09 20:50阅读:246来源:国知局

本发明涉及pvc增塑糊技术领域,主要涉及一种抛光渣改性阻燃pvc增塑糊及其制备方法。



背景技术:

现有技术pvc糊树脂与增塑剂、稳定剂及其他添加剂配成液态增塑糊,这种液态增塑糊可以涂在基体上,注入模具中,喷涂于物体表面上,根据特定的配方,通过加热,使增塑糊塑化成为固态的pvc塑料制品。糊树脂塑料制品加工工艺、设备简单,投资少,生产成本低,适合生产多种类、小批量的制品,而且能得到传统加工方法不可能得到的新产品。聚氯乙烯pvc树脂本身具有良好的阻燃性,其含氯量高达56%,但制成增塑糊生产制品时,需要加入大量的增塑剂,会导致制品的氯含量降低,出现阻燃性能降低的问题。虽然pvc不易燃烧,但由于加入了极易燃烧的小分子增塑剂,所以这类制品变成了易燃物品,要需要加入大量价格昂贵的阻燃剂才能达到阻燃的要求,增加了制品的生产成本。此外,这类pvc材料在燃烧过程中会产生大量的黑烟,会释放出有腐蚀性的有毒、有害气体(如hci、co2、co、甲苯等),污染环境且对人体或仪器设备造成“二次危害”,一旦着火就会引起浓烟及毒气的扩散,给救火带来困难,也给人民的生命财产带来巨大的损失。越来越多的实践证明,只要求阻燃是不够的,还必须要有很低的发烟性,以降低其毒烟的危害。

因此,现有技术有待发展。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的旨在于提供一种抛光渣改性阻燃pvc增塑糊及其制备方法。本发明所述的抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,由pvc糊树脂、合成植物脂肪酸酯、抛光渣、热稳定剂以及根据特定产品配方需要的其它助剂组成。所述合成植物脂肪酸酯是从多种植物里面萃取,具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点,受热分解会吸收大量的氧,氧化分解为co2和h2o,co2隔离氧气,h2o带走热量,具有很好的阻燃性。用合成植物脂肪酸酯替代原有技术的小分子增塑剂,解决了由于大量增塑剂的加入,导致制品的氯含量降低,造成阻燃性能降低的问题。

所述的抛光渣是一种工业废料,是石材、瓷砖、人造石进行表面抛光加工过程中,经研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣,无毒性。本发明研究发现,抛光渣的主要成份是70%左右的抛光细屑和30%左右的抛光磨屑(氯氧镁水泥粘结剂占10%左右,al2o3、sic等磨料占20%左右)。氯氧镁水泥粘结剂主要含有氧化镁、氢氧化镁和六水氯化镁等材料。氢氧化镁加热到350℃时失去水生成氧化镁,是具有阻燃、抑烟、填充性能的吸热作用阻燃剂。六水氯化镁受热脱水分解生成氯化镁,是吸热作用的阻燃剂。氢氧化镁、六水氯化镁受热分解过程吸收大量的热且生成水带走热量,使燃烧物温度降至着火点以下,分解生成难燃的氧化镁附于聚合物的表面,进一步融绝聚合物与氧气接触。氧化镁和氧化铝、sic是很好的耐火材料,在燃烧时会在聚合物的表面形成炭化层,阻挡了热量和氧气的进入,使吸热作用的阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用,而且,炭化层亦能提高聚合物的抵抗火焰能力。可见,抛光磨屑其实就是由多种阻燃作用的阻燃剂组成的复合阻燃剂。所述抛光细屑主要是占95%的sio2粉未和少量石英、莫来石粉未,几乎没有粘性、性能稳定,耐磨性好、耐热性高。sio2粉未难燃而且耐高温分解,作为填充剂大量填充于聚合物中,在燃烧时会在聚合物的表面形成炭化层,阻挡了热量和氧气的进入,使阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用,而且,炭化层亦能提高聚合物的抵抗火焰能力。配方中加入了具有阻燃性的合成植物脂肪酸酯和同样具有阻燃、抑烟性的抛光渣,两者协同使用产生了更好的阻燃效果。抛光渣作为无机填料大量加入,不仅降低了生产成本,提高了制品的阻燃、抑烟性能,还解决了抛光渣难以循环利用,废弃填埋造成环境污染的问题,变废为宝。

所述抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,可应用于制备阻燃输送带、阻燃风筒布、阻燃人造革、阻燃地板砖以及其它有阻燃要求的pvc糊树脂塑料制品。

本发明的技术方案如下:

本发明所述的抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,其中,在配方同时加入了具有阻燃、抑烟性能的合成植物脂肪酸酯和抛光渣,其原料组成,按质量份数计,包括以下组份:

其中,所述的pvc糊树脂是指k值63~82的乳液法pvc树脂。

其中,所述的抛光渣是石材、瓷砖、人造石抛光渣中的一种或多种复合。

其中,所述的热稳定剂是碱式铅盐类、金属皂类、复合金属皂类稳定剂中的一种或多种复合。

其中,所述的其它助剂是根据特定产品配方需要的其它助剂,是抗氧化剂、光稳定剂、抗静电剂、填充剂中的一种或多种复合。

本发明还公开了一种抛光渣改性阻燃pvc增塑糊的制备方法,其中,包括以下步骤:

步骤一混料

将组成抛光渣改性阻燃pvc增塑糊的各种原料按配方质量分数称重,备用。除合成植物脂肪酸酯外的原料,全部投入到高速混合机中高速搅拌3~15分钟,排料入冷混机内,再搅拌3~20分钟,冷却后排料,制得抛光渣改性阻燃pvc增塑糊混合料。

步骤二制糊

将混合好的增塑糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入称备好的合成植物脂肪酸酯搅拌3~8小时,静置24~48小时,制得抛光渣改性阻燃pvc增塑糊。

本发明的有益效果:

本发明公开了一种抛光渣改性阻燃pvc增塑糊及其制备方法。所述抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,在配方中加入了具有阻燃性的合成植物脂肪酸酯和同样具有阻燃、抑烟性的抛光渣,两者协同使用产生了更好的阻燃效果。解决了原有技术pvc增塑糊制品由于大量小分子量增塑剂的加入,导致制品的氯含量降低,造成阻燃性能降低的问题。抛光渣作为无机填料大量加入,不仅降低了生产成本,提高了制品的阻燃、抑烟性能,还解决了抛光渣难以循环利用,废弃填埋造成环境污染的问题,变废为宝。所述抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,应用于制备阻燃输送带、阻燃风筒布、阻燃人造革、阻燃地板砖以及其它有阻燃要求的pvc糊树脂塑料制品。

与现有技术相比,本发明有下述创新之处:

本发明所述的抛光渣是一种工业废料,是石材、瓷砖、人造石表面抛光加工过程中,经研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣,无毒性。本发明研究发现,抛光渣的主要成份是70%左右的抛光细屑和30%左右的抛光磨屑(氯氧镁水泥粘结剂占10%左右,al2o3、sic等磨料占20%左右)。氯氧镁水泥粘结剂主要含有氧化镁、氢氧化镁和六水氯化镁等材料,是由多种阻燃作用的阻燃剂组成的复合阻燃剂。所述抛光细屑主要由占95%的sio2粉未和少量石英、莫来石粉未组成,几乎没有粘性、性能稳定,耐磨性好、耐热性高。这些不燃而且耐高温分解的抛光渣粉未填充的pvc糊树脂制品,在燃烧时会在表面形成较厚的炭化层,炭化层的生成,阻挡了热量和氧气的进入及有毒气体的逸出,使阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用。此外,生成的炭化层覆盖于pvc塑料制品的表面,亦能提高pvc糊树脂制品的抵抗火焰能力。填充于pvc增塑糊中的抛光渣,其中的氧化物和氯化物一般先与pvc燃烧释放出的hci反应生成金属氯化物和水,再发生一系列反应而进一步发挥其阻燃、抑烟的性能。

本发明所述的合成植物脂肪酸酯是一种新型的环保增塑剂,是从多种植物里面萃取,具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点,受热会吸收大量的氧,氧化分解为co2和h2o,具有阻燃性。在本申请日以前,合成植物脂肪酸酯代替dop、dbp作为主增塑剂使用,它在几个重要参数上优于dop、dbp。它具有增塑剂效率高,环保无毒,热稳定时间长,与聚合物相溶性好,挥发性低,能抑制渗出,增充剂容量大,制品光亮度高等优点已获得认定。

但是在本发明技术公开之前,在本领域技术中并没有发现合成植物脂肪酸酯具有阻燃性的优点,以及抛光渣具有阻燃、抑烟的特性,两者配合使用产生了很好的协同阻燃效果,并利用此优点去制备阻燃pvc增塑糊。进一步的,应用于制造具有良好的阻燃、抑烟性能的阻燃输送带、阻燃风筒布、阻燃人造革、阻燃地板砖以及其它阻燃要求的pvc糊树脂塑料制品。

具体实施方式:

本发明提供了一种抛光渣改性阻燃pvc增塑糊及其制备方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施举例一制备阻燃输送带:

1.混料:

a将下述配方(带芯糊)中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外称备好的原料投入高速混合机内,搅拌5分钟,排放入低速冷混机内搅拌10分钟,待物料冷却后放料,制得阻燃输送带带芯糊混合料。

b将下述配方(覆盖胶糊)中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外称备好的原料投入高速混合机内,搅拌5分钟,排放入低速冷混机内搅拌10分钟,待物料冷却后放料,制得阻燃输送带覆盖胶糊混合料。

2.制糊:

将上述混合好的带芯增塑糊和覆盖胶增塑糊混合料,分别投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,分别制得瓷砖抛光渣改性阻燃pvc带芯增塑糊和覆盖胶增塑。

3.制备阻燃输送带:

整体带芯放置在浸涂塑化生产线的布卷导开架上,带芯进入浸渍池内浸渍pvc带芯增塑糊,浸渍糊完全渗透入整体带芯多层纤维织物内部,经二辊定厚机挤压密实,排出空气。之后,进入加热烘箱内在160℃温度下塑化,制得整带芯层。利用纳米碳酸钙在增塑糊配方中加入量达到20份以上时具有剪切变稀的流变性,通过刮刀刮涂,一次可获得最大厚度3mm的覆盖层。分别在整体带芯层的上、下表面,刮涂厚度3mm的上覆盖胶层,厚度1.5mm的下覆盖胶层,制得织物整芯pvc阻燃输送带。

制得织物整芯pvc阻燃输送带,进行酒精喷灯燃烧试验,6件全厚度试件平均值:有焰燃烧时间4.1s(规定标准<10s),无焰燃烧时间1.8s(规定标准<3s);对18件剥去覆盖胶试样有焰燃烧时间和无焰燃烧时间的平均值:2.8s(规定标准<10s),其中,每件试样测得平均单值均<15s。滚筒摩擦试验:任何部分没有有焰燃烧和无焰燃烧现象,滚筒表面温度≤220℃(规定标准<325℃)。丙烷燃烧试验:每件试样的无损长度≥750mm(规定标准>600mm)。具有很好的阻燃性,达到mt914-2008《煤矿用织物整芯阻燃输送带标准》。

实施举例二:制备阻燃风筒布

1.混料:

将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外称备好的原料投入高速混合机内,搅拌5分钟,排放入低速冷混机内搅拌10分钟,待物料冷却后放料,制得大理石抛光渣改性阻燃pvc带芯增塑糊混合料。

2.制糊:

将上述混合好的大理石抛光渣改性阻燃pvc带芯增塑糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,制得大理石抛光渣改性阻燃pvc增塑糊。

3.制备阻燃风筒布:

把纤维基布放置在浸渍、塑化生产线上的布卷导开架上,基布进入浸渍池里浸渍涂覆大理石抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,经两辊压平机压平,大理石抛光渣改性阻燃pvc增塑糊完全渗入基布纤维内,并形成表面平整、光滑的覆盖膜;再进入烘箱内在170℃温度下进行塑化,塑化后经风机冷却、牵引机牵引、卷取机打卷,制得阻燃电风筒布。

制得的阻燃电风筒布进行酒精喷灯燃烧阻燃试验,6个试样测得平均值:有焰燃烧时间3.3s(规定标准≤10s);无焰燃烧时间1.5s(规定标准≤3s),燃烧后被炭化长度:106mm(规定标准≤250mm),具有很好的阻燃性,其中没有1个试样测得值:有焰燃烧时间≥30s;无焰燃烧时≥10s,符合gb/t20105-2006《煤矿用风筒涂覆布》的阻燃要求。

实施举例三制备阻燃发泡墙纸

1.混料:

将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

2.制糊:

将上述混合好的浸渍糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,制得人造石抛光渣改性阻燃pvc增塑糊。

3.制备阻燃人造革:

把原纸放置在刮涂、塑化生产线上的布卷导开架上,在原纸表面刮涂上人造石抛光渣改性阻燃pvc增塑糊,再进入烘箱内在210℃温度下进行90s的发泡、塑化、冷得,印刷、滚压、牵引机牵引、卷取机打卷,制得阻燃pvc阻燃发泡墙纸。

制得阻燃发泡墙纸进行燃烧性能检测,热释放速率峰值230kw/m2(标准要求≤250kw/m2);平均燃烧时间9.2s(标准要求≤30s),平均燃烧时间5s(标准要求≤30s),平均燃烧高度190mm(标准要求≤250mm);烟密度等级(sdr)68(标准要求≤75;产烟毒性等级不低于za2级,达到gb/t20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》的泡沫塑料阻燃1级标准。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护。范围。

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