一种阻燃复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种阻燃复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着经济的快速发展，城市化进程快速推进，越来越多的高层建筑出现在城市里，同时伴随着消防的问题也引起了相关人士的注意，对于各种消防器材及阻燃材料的研究力度都在加大。ABS树脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈组成的三元共聚物。由于ABS树脂具有优良的加工性能、综合力学性能，以及高光泽、优异的电镀性能和价格适中等优点，被广泛用于汽车工业、机械工业、电子电器等领域中。ABS树脂的极限氧指数(LOI)只有18%，易燃烧，难以满足安全防火的使用要求。目前国内阻燃ABS材料主要采用卤系阻燃剂与氧化锑组成的协效系统，赋予ABS很高的阻燃性，但其存在生烟量大、环保、耐光性差等问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种阻燃复合材料的制备方法。
[0004]—种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于将ABS树脂在80°C下干燥4h ;将PF在50°C下鼓风干燥4h，然后将其和阻燃剂一起添加到高速混合机中混合均匀，采用双螺杆挤出机挤出造粒，获得无卤阻燃ABS复合材料颗粒，挤出温度为150?195°C ;将挤出颗粒在80°C干燥4 h，使用注塑机注射成型。
[0005]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述注塑温度为150?190°C，注塑压力8O MPa。
[0006]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述ABS树脂为747S。
[0007]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述阻燃剂包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。
[0008]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述磷酸酯采用PX-220o
[0009]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述聚硅氧烷采用L5-4。
[0010]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述ABS与PF的质量比值为9:1。
[0011 ] 本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，通过在对制备工艺的改进，增加阻燃物，使得所制备的复合材料具备了阻燃性能，且性能稳定，发烟量降低，本发明所述的制备方法，制备过程简单，易于操作，具有较大的市场价值。
【具体实施方式】
[0012]一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于将ABS树脂在80°C下干燥4h ;将PF在50°C下鼓风干燥4h，然后将其和阻燃剂一起添加到高速混合机中混合均匀，采用双螺杆挤出机挤出造粒，获得无卤阻燃ABS复合材料颗粒，挤出温度为150?195°C ;将挤出颗粒在80°C干燥4 h，使用注塑机注射成型。
[0013]本发明所述的一种阻燃复合材料的制备方法，所述注塑温度为150?190°C，注塑压力80 MPa。所述ABS树脂为747S。所述阻燃剂包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。所述磷酸酯采用PX-220。所述聚硅氧烷采用L5-4。所述ABS与PF的质量比值为9:1。在ABS中单独添加PF时，虽然PF富含炭，但是缺乏酸源，难以形成致密的炭层，不能产生阻燃效果。磷酸酯在该复合材料燃烧过程中分解产生了足够的酸源，与PF炭源结合，在其表层产生了大量致密的炭层，有效阻隔空气，导致了其LOI较大幅度地提高。这表明磷酸酯和PF在ABS复合材料中有显著的阻燃协同效应。加入阻燃剂后增加了成炭化学反应，而炭层作为传热介质的屏障，可以阻挡外部氧气和热量向内部扩散，从而延缓内层聚合物的热分解，提高了阻燃性能，使最大热分解速率温度由430°C升高到450°C。ZB与磷酸酯分解产生的酸作用生成了氧化硼，填补了一些炭层缝隙，减少了挥发成分的逸出，抑制了材料的阻燃，提高了材料阻燃性能。聚硅氧烷主链含硅氧链节，在高温下形成的炭层中硅氧链节有助于形成连续的、抗氧化的硅酸盐或氧化硅保护层，该硅酸盐层或氧化硅，具有较高的网络分数维值，呈链层状网络，可提高炭层的抗高温氧化性能，从而改善了材料的阻燃性能。聚硅氧烷的加入不影响阻燃体系的最大热分解速率峰值。这主要是因为聚硅氧烷在热分解过程中，只是自身分解成键能较高的S1-C键，增加炭层的抗热氧稳定性。成炭型阻燃体系关键在于短时间内在燃烧表面形成连续致密且均匀的有效耐热层，隔断燃烧传热和传质途径。PF在ABS中分散不均匀，燃烧时形成的炭层不均匀，不能完全阻止阻燃ABS内部与外界进行热和质的交换，不利于切断燃烧途径，因而不易自熄。阻燃ABS炭层形貌产生明显变化，炭层空隙变小。这与ZB的阻燃机理有关，ZB通过改变聚合物的热降解行为，促进了成炭剂PF在酸作用下成炭。
【主权项】
1.一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于将ABS树脂在80°C下干燥4h ;将PF在50°C下鼓风干燥4h，然后将其和阻燃剂一起添加到高速混合机中混合均匀，采用双螺杆挤出机挤出造粒，获得无卤阻燃ABS复合材料颗粒，挤出温度为150?195°C ;将挤出颗粒在80°C干燥4 h，使用注塑机注射成型。2.如权利要求1所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述注塑温度为150?I9OcC，注塑压力8O MPa。3.如权利要求1所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述ABS树脂为747S。4.如权利要求1所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述阻燃剂包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。5.如权利要求4所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述磷酸酯采用PX-220o6.如权利要求1所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述聚硅氧烷采用L5-4。7.如权利要求1所述的一种阻燃复合材料的制备方法，其特征在于所述ABS与PF的质量比值为9:1。
【专利摘要】一种阻燃复合材料的制备方法，属于材料制备领域。其特征在于将ABS树脂在80℃下干燥4h；将PF在50℃下鼓风干燥4h，然后将其和阻燃剂一起添加到高速混合机中混合均匀，采用双螺杆挤出机挤出造粒，获得无卤阻燃ABS复合材料颗粒，挤出温度为150～195℃；将挤出颗粒在80℃干燥4h，使用注塑机注射成型。通过在对制备工艺的改进，增加阻燃物，使得所制备的复合材料具备了阻燃性能，且性能稳定，发烟量降低，本发明所述的制备方法，制备过程简单，易于操作，具有较大的市场价值。
【IPC分类】C08K5/521, C08K3/38, C08L83/04, C08L61/06, C08L55/02
【公开号】CN105524395
【申请号】CN201510761805
【发明人】李长英
【申请人】陕西聚洁瀚化工有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月11日