专利名称：坡缕石复合阻燃剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加剂，尤其涉及一种阻燃剂，具体涉及一种坡缕石复合阻燃剂。
背景技术：
坡缕石粘土是以坡缕石为主要成分的硅酸盐粘土矿物，坡缕石矿物一般在高碱度(PH＝8士)、适当盐度、一定温度及介质SiO2、Al2O3、MgO三组分比例适当的环境下才能生成，目前世界上仅有极少数国家或地区产出该类矿床，由于形成条件苛刻，因而是世界性稀缺的环境矿物材料。它不仅在世界上仅有少数几个国家(地区)发现有工业意义的矿床。而且还具有许多优良的物化性能和工业用途，有极高的经济价值。我国坡缕石储量占世界储量的95％以上，其中甘肃省临泽县板桥乡最近发现的坡缕石远景贮量约11亿吨，占世界远景贮量的85％以上。世界上坡缕石粘土按产出环境划分有蒸发岩建造中的坡缕石粘土、碳酸盐建造中的坡缕石粘土、陆源碎屑沉积物岩建造中的坡缕石粘土、深海沉积物中的坡缕石粘土、表生土壤中坡缕石粘土及碳酸盐裂隙或溶洞中的坡缕石粘土。坡缕石粘土具有优良的吸附性，胶体性和催化性等多种特殊性能。坡缕石是一种含水的层链状镁质硅酸盐矿物，其基本结构单元为2∶1层型，即两层硅氧四面体夹一层镁氧八面体组成单元层。在每个2∶1层中四面体片角顶隔一定距离方向颠倒而形成层链状结构。在四面体条带间，形成与C轴方向平行的孔道，孔道内充填有沸石水。同其他粘土矿物相比，坡缕石具有较大的比表面积，吸附性较强。坡缕石中存在有四种类型的水，即吸附水(H2O-)、沸石水(H2O+)、结合水(OH2)和结构水(OH)，其随温度升高而依次脱水，其中的结构水脱水温度高，即耐热性能好。坡缕石密度低(2.31-2.37)，颜色较淡，与高分子复合后不会严重影响其重量和透明性；坡缕石硬度2-2.5，容易加工成纳米-微米级颗粒；其多孔和中空结构为化学改性和材料复合创造了条件。
坡缕石作为一种添加剂，主要应用于水处理技术与肥料合成技术中，其作为阻燃剂的应用，在国内外尚未见报道。
阻燃剂是一类能够阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰传播的助剂。20世纪50年代初期，Hooker化学公司用反应性单体氯茵酸研制出阻燃不饱和聚酯，这一研究工作开辟了阻燃领域的新途径，随后新的含溴和(或)磷的反应型阻燃单体不断出现。60年代相继研制出了多种适用于热塑性塑料的填料型添加阻燃剂，其中大部分为溴系。20世纪70年代初至80年代中期，这类阻燃剂的生产和应用得到蓬勃发展。自1986年以来，阻燃领域内开展了多溴二苯醚类阻燃剂的毒性与环境问题的争议，促进了十溴二苯醚类新型替代品(包括膨胀型阻燃剂及无卤阻燃剂)的研究与开发。但是随着对阻燃要求的提高和环保意识的增强，阻燃剂的无卤化、抑烟及减毒已成为当前和今后阻燃研究领域的前沿性课题，要求开发出性能更优异、效果更好、更环保的新型阻燃剂，目前国内外在该领域已开展了大量的研究。磷系阻燃剂虽毒性和烟量都较小，但它要求被阻燃材料结构中必须含有大量H、O元素，才能脱水形成炭化层，因而其应用也受到限制。无机阻燃剂燃烧时发烟量低，且不产生有毒、腐蚀性气体，是目前正在研究和使用的最理想的阻燃剂。欧美和日本，无机系列阻燃材料已占所有阻燃产品的50％～64％，主要是Al(OH)3和Mg(OH)2为添加剂的材料，但这些添加价格高昂，不利于推广应用。
坡缕石的微孔结构，使其对气体有着强吸附作用，中空隔热绝热能够阻断热的传递，它的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸气阻断氧气，且耐热性好。坡缕石本身不挥发，效果持久、价格低廉、烟雾小，兼有阻燃、抑烟和降低有毒气体的功能。所以坡缕石是理想的无公害阻燃材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、价廉、低毒、低烟、无环境污染的坡缕石复合阻燃剂。
本发明的目的可以通过以下措施实现一种坡缕石复合阻燃剂，是由粉碎到100～5000目的坡缕石粉体与复配剂以1∶1～1∶10的比例混合而成。
所述的复配剂为多聚磷酸胺和/或季戊四醇。
当复配剂为多聚磷酸胺和季戊四醇的混合物时，多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.1～1∶10。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明以天然的坡缕石与复配剂以机械掺混的方式混合而成，由于由于坡缕石的微孔结构，对气体有着强吸附作用，并能隔热绝热，阻断热的传递，同时由于其良好的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸气阻断氧气，氧指数高，使其具有良好的阻燃作用。
2、由于坡缕石本身不挥发、效果持久、性能稳定、烟雾小、无毒性，兼有阻燃、抑烟和降低有毒气体的功能，是一种无环境污染阻燃材料。
3、本发明的生产工艺简单、成本低，可应用于电器、尤其是民用电器的隔热材料。
具体实施例方式
下面通过以天然坡缕石作为阻燃剂制备的阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物材料进一步说明破缕石的阻燃效果实施例1将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体与多聚磷酸胺以1∶1的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28；燃烧性能为UL94-0级。
实施例2将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体与季戊四醇以1∶1的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28；燃烧性能为UL94-1级。
实施例3将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.1)以1∶2的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以40％、60％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28燃烧性能为UL94-0级。
实施例4将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.4)以1∶3的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28燃烧性能为UL94-0级。
实施例5将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.6)以1∶4的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂及乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合，以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到29；燃烧性能为UL94-1级。
实施例6将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.8)以1∶5的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合，并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到30；燃烧性能为UL94-0级。
实施例7将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶1)以1∶6的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合，并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到30；燃烧性能为UL94-0级。
实施例8将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶3)以1∶7的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂；将所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合，并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到29；燃烧性能为UL94-0级。
实施例9将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体及多聚磷酸胺与季戊四醇的混合物(多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶6)以1∶8的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合，并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28，燃烧性能为UL94-0级。
实施例10将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.um)，再将坡缕石粉体及氢氧化镁与三聚氰胺的混合物(氢氧化镁与三聚氰胺的比例为1∶10)以1∶9的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以40％、60％的重量比充分混合，并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28，燃烧性能为UL94-0级。
实施例11将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体与多聚磷酸胺以1∶10的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28；燃烧性能为UL94-0级。
实施例12将天然坡缕石精选后粉碎至100～5000目(颗粒度为0.26-2.0um)，再将坡缕石粉体与季戊四醇以1∶10的比例以机械掺混的方式充分混合即得坡缕石复合阻燃剂。将上述所得坡缕石复配阻燃剂与乙烯-醋酸乙烯共聚物以45％、55％的重量比充分混合、并以常规的注塑工艺在注塑机上注塑成型，得阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。测定其各性能指标如下氧指数可达到28；燃烧性能为UL94-1级。
权利要求
1.一种坡缕石复合阻燃剂，其特征在于它是由粉碎到100～5000目的坡缕石粉体与复配剂以1∶1～1∶10的比例混合而成。
2.如权利要求1所述的坡缕石复合阻燃剂，其特征在于所述的复配剂为多聚磷酸胺和/或季戊四醇。
3.如权利要求2所述的坡缕石复合阻燃剂，其特征在于当复配剂为多聚磷酸胺和季戊四醇的混合物时，多聚磷酸胺与季戊四醇的比例为1∶0.1～1∶10。
全文摘要
本发明提供一种坡缕石复合阻燃剂，它是由粉碎到100～5000目的坡缕石粉体与复配剂多聚磷酸胺和/或季戊四醇以一定的比例机械掺混而成。坡缕石是含水的镁铝硅酸盐矿物，由于具有优良的物理化学性能，而广泛用于工业领域。由于坡缕石的微孔结构，对气体有着强吸附作用，并能隔热绝热，阻断热的传递，同时由于其良好的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸气阻断氧气，使其具有良好的阻燃作用；坡缕石材料兼具质轻、色白、灭菌、吸附力强等性能，与其他阻燃剂相比，坡缕石材料具有较强的阻燃、耐高温、耐磨、效果持久、价格低廉、烟雾小、无毒，是一种无公害阻燃材料，可应用于电器、尤其是民用电器的隔热材料。
文档编号C09K21/04GK1737083SQ200510043169
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月27日 优先权日2005年8月27日
发明者雷自强, 管洁 申请人:西北师范大学