一种钙锌阻燃抑烟材料及制备方法、复合阻燃抑烟材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及阻燃材料技术领域，尤其设及一种用于PVC的具备阻燃抑烟性能的巧 锋阻燃抑烟材料。
【背景技术】
[0002] 阻燃剂是塑料加工的主要助剂之一，加入后能使塑料具有难燃性和自焰性。目前 在塑料行业众多的助剂中，阻燃剂的消费量己经居于第二位。随着塑料工业的发展，由高分 子材料制做的产品己经应用于各个领域，包括建筑、日用工业品、日用消费品等等。特别重 要的是建筑材料和电力材料。用于运些领域的聚合物主要有：软硬PVC、PE(交联）、玻璃纤 维涂覆材料等，对运些材料要求除应具有很好的产品性能外，最重要的是要求具有阻燃抑 烟性能。
[0003]PVC是产量和用量最大的通用塑料之一。世界PVC的产量已超过1亿吨，我国1780 万吨。PVC可分为硬质及软质两大类。大部分软PVC用于电线电缆、建筑材料和电器产品 中，相关产品的行业或国家标准都要求材料具有较高的阻燃性能，所W对软PVC的阻燃是 必要的。PVC的生烟量大，在常用塑料中名列榜首，所WPVC的抑烟性能具有特别重要的意 义。目前，广泛用于软PVC的阻燃抑烟方法是：添加无机或有机阻燃剂；添加抑烟剂。
[0004] 氧化锋是PVC添加剂中常用的热稳定剂和阻燃剂，适量氧化锋添加到PVC中具有 热稳定和抑烟效果。专利CN103408862A公开了一种有机巧盐与有机锋盐复合的PVC用 热稳定剂，并添加活化沸石及改性石墨締为阻燃材料，但是未设及无机巧、锋材料的合成、 改性及其在PVC阻燃抑烟领域中的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种由包 括巧盐、锋盐的无机阻燃剂反应制备得到的巧锋阻燃抑烟材料。
[0006] 本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种由无 机阻燃剂巧盐、锋盐合成反应反应制备巧锋阻燃抑烟材料的方法。
[0007] 本发明所要解决的第=个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种由无 机阻燃剂巧盐和锋盐反应制备得到的巧锋阻燃抑烟材料与无机阻燃剂复配而成的复合阻 燃抑烟材料。
[000引本发明所要解决的第四个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种由包 括巧盐和锋盐作为无机阻燃剂反应制备得到巧锋阻燃抑烟材料，然后再与无机阻燃剂复配 制备复合阻燃抑烟材料的方法。
[0009] 为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
[0010] 一种巧锋阻燃抑烟材料，所述阻燃抑烟材料是巧盐和锋盐按照3:1~1:3的摩尔 质量比反应得到的。
[0011] 作为一种优选的技术方案，所述阻燃抑烟材料是巧盐和锋盐按照2:1~1:2的摩 尔质量比反应得到的。
[0012] 为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
[0013] 一种巧锋阻燃抑烟材料的制备方法，包括W下步骤：将巧盐、锋盐按照3:1~1:3 的摩尔质量比溶解混合，加入混合溶液的0. 1~0. 5wt%的助分散剂，加热至50~80°C，加 入适量沉淀剂，在胶体磨中混匀反应0. 5~5小时，将沉淀物水洗、陈化后过滤，将得到的固 体物质在80~120°C干燥2~4小时，即得到所述巧锋阻燃抑烟材料。
[0014] 作为一种优选的技术方案，所述巧盐、锋盐在合成反应前先进行预处理，所述预处 理包括：将巧盐、锋盐分别溶解到无离子水中，待溶解完全后，加入溶液质量分数为1~3% 的颗粒活性炭，静置4~6小时，然后过滤后备用。
[0015] 作为一种优选的技术方案，所述巧盐包括氯化巧、硝酸巧中的一种或两种；所述锋 盐包括氯化锋、硫酸锋、硝酸锋中的一种或几种。
[0016] 作为一种优选的技术方案，所述助分散剂包括聚乙二醇400、丙締酸甲醋、丙締酸 乙醋、丙締酸马来酸酢醋、十二烷基横酸钢、十二烷基硫酸钢、十二烷基横酸中的一种或几 种。
[0017] 作为一种优选的技术方案，所述沉淀剂为氨氧化钢溶液或氨水，所述沉淀剂的加 入量为所述巧盐、锋盐总物质量的1~3倍。
[0018] 作为一种优选的技术方案，所述巧锋阻燃抑烟材料的制备方法包括W下步骤： 将巧盐、锋盐按照2:1~1:2的摩尔质量比溶解混合，巧盐、锋盐溶液的浓度均为1~ 1. 5mol'L1，加入混合溶液的0. 1~0. 5wt%的助分散剂，加热至65~75°C，加入适量沉淀 剂，在胶体磨中混匀反应1~2. 5小时，将沉淀物用无离子水水洗S次、陈化4~6小时后 过滤，将得到的固体物质在80~100°C干燥4小时，即得到所述巧锋阻燃抑烟材料。
[0019] 为解决上述第=个技术问题，本发明的技术方案是：
[0020] -种复合阻燃抑烟材料，由上述的巧锋阻燃抑烟材料与氨氧化儀、氨氧化侣、聚憐 酸锭的混合阻燃剂按照20~30% :70~80%的质量比复配而成的。
[0021] 作为一种优选的技术方案，所述巧锋阻燃抑烟材料与复合阻燃剂中各阻燃剂质量 分数比为巧锋阻燃抑烟材料：氨氧化儀：氨氧化侣：聚憐酸锭=20~30 :20~30 :20~30 : 30 ~40。
[0022] 为解决上述第四个技术问题，本发明的技术方案是：
[0023] -种复合阻燃抑烟材料的制备方法，包括W下步骤：将巧盐、锋盐按照3:1~1:3 的摩尔质量比溶解混合，加入混合溶液的0. 1~0. 5wt%的助分散剂，加热至50~80°C，加 入适量沉淀剂，在胶体磨中混匀反应0. 5~5小时，将沉淀物水洗、陈化后过滤，将得到的固 体物质在80~120°C干燥2~4小时，得到巧锋阻燃抑烟材料；将所述巧锋阻燃抑烟材料 与氨氧化儀、氨氧化侣、聚憐酸锭的混合阻燃剂按照20~30% :70~80%的质量比复配， 得到所述复合阻燃抑烟材料。
[0024] 作为一种优选的技术方案：
[00巧]所述巧盐包括氯化巧、硝酸巧中的一种或两种；所述锋盐包括氯化锋、硫酸锋、硝 酸锋中的一种或几种；
[0026] 所述助分散剂包括聚乙二醇400、丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸马来酸酢醋、 十二烷基横酸钢、十二烷基硫酸钢、十二烷基横酸中的一种或几种；适量的助分散剂的使用 可W将广物晶体粒径巧制在IOOnm左右，并获得理想形貌的晶体。
[0027]所述沉淀剂为氨氧化钢溶液或氨水，所述沉淀剂的加入量为所述巧盐、锋盐总物 质量的1~3倍；
[0028]所述巧锋阻燃抑烟材料与复合阻燃剂中各阻燃剂质量分数比为巧锋阻燃抑烟材 料：氨氧化儀：氨氧化侣：聚憐酸锭=20~30 :20~30 :20~30 :30~40。
[0029] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0030] 本发明的巧锋阻燃抑烟材料，是巧盐和锋盐按照3:1~1:3的摩尔质量比反应得 到的，塑料燃烧产烟的机理为：1)高溫条件下，有机化合物结构重整，碳链断链，从而释放 出游离的碳颗粒，运是黑烟的主要成分；2)有机分子高溫下解构并氧化，最终释放出HC1、 C〇2、C0、HCN、&0,运些是白烟的主要成分。本发明巧锋阻燃抑烟材料抑烟的机理是形成玻 璃样结构，附着在有机高分子材料表面，在高溫条件下稳定碳链，从而减少黑烟的产生，起 到阻燃抑烟效果。
[0031]巧盐、锋盐在合成反应前先进行预处理，由于巧盐锋盐溶解形成的溶液中含一定 量的杂质，使用活性炭将其中的杂质吸附并最终滤除，从而稳定产品品质，满足了高端客户 对产品色泽的要求。
[0032] 本发明的复合阻燃抑烟材料，由巧锋阻燃抑烟材料与氨氧化儀、氨氧化侣、聚憐酸 锭的混合阻燃剂按照20~30 :70~80的质量比复配而成，各种无机阻燃剂相互协同，共同 发挥阻燃作用，加入到PVC等塑料制品中，既能起到很好的阻燃效果，又能起到抑烟作用。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
[0034] 实施例1
[0035] 一种巧锋阻燃抑烟材料，所述阻燃抑烟材料是氯化巧和氯化锋按照1:1的摩尔质 量比反应得到的。
[003引实施例2
[0037] -种巧锋阻燃抑烟材料，所述阻燃抑烟材料是硝酸巧和硫酸锋按照2:1的摩尔质 量比反应得到的。
[00測 实施例3
[0039]将氯化巧、硫酸锋按照3:1的摩尔质量比溶解混合，加入混合溶液的0. 2wt%的助 分散剂聚乙二醇400,加热至65°C，加入适量沉淀剂氨氧化钢溶液，在胶体磨中混匀反应2 小时，将沉淀物水洗、陈化后过滤，将得到的固体物质在90°C干燥4小时，即得到所述巧锋 阻燃抑烟材料。
[0040] 实施例4
[0041]将硝酸巧、硝酸锋按照1:1的摩尔质量比溶解到无离子水中，待溶解完全后，加入 溶液质量分数为1. 5%的颗粒活性炭，静置5小时，然后过滤，将硝酸巧、硝酸锋溶液混合， 加入混合溶液的0. 3wt%的助分散剂丙締酸甲醋，加热至70°C，加入硝酸巧、硝酸锋总物质 量的2倍氨水，在胶