烛台及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种烛台，包括底座，所述底座上设有凹槽，所述凹槽内设有用于固定蜡烛的定位件，所述定位件上套设有弹性件，所述弹性件的高度低于定位件的高度，蜡烛放置在定位件上，其底部受弹性件的支撑，蜡烛与凹槽底部是隔离状态，即使蜡烛燃烧所剩的长度很小，也不会将凹槽引燃，增加了该烛台的安全性能。
【专利说明】
烛台及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及照明器具，特别涉及一种烛台及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 烛台，是照明器具之一，指带有尖钉或空穴以托住蜡烛的无饰或带饰的器具，如 今，在一些家庭中烛台已逐渐成为必不可少的照明器具，特别是在生日、节日等特殊场合需 要营造欢乐氛围时;或者在一些咖啡馆、歌舞厅等，使用烛台能营造温馨祥和的环境，但是， 现有技术中大多烛台都存在着安全隐患:烛台上的蜡烛长时间燃烧导致周围温度升高，烛 台表面会发热、发烫，一旦蜡烛发生倾倒或者滚烫的蜡油滴落在烛台表面时，会导致烛台的 燃烧，甚至引发火灾。
[0003] 目前，为了减少安全隐患，人们选取玻璃或者陶瓷材质的烛台，但是这类烛台往往 价格高昂，而且质量较大，搬运极不方便；目前使用较多的烛台大多还是以材质较轻的塑料 或者木头为主，授权公告号为CN201964379U的中国专利公开了一种烛台，包括烛台、烛台 盖，所述的烛台中部设有一凹槽，在凹槽开口边缘的一侧通过折页铰接一烛台盖，烛台盖在 烛火上则可实现火焰的熄灭，增加了该烛台的安全性能。
[0004] 但是，当人们在使用完蜡烛之后经常会忘记盖灭蜡烛，蜡烛仍会继续燃烧，蜡烛的 长度会越来越短，当蜡烛的长度减少到接近凹槽底部时，容易引燃凹槽，导致安全隐患。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种可防止蜡烛引燃凹槽的烛台。
[0006] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种烛台，包括底座，所述底座上设有凹槽，所述凹槽内设有用于固定蜡烛的定位件， 所述定位件上套设有弹性件，所述弹性件的高度低于定位件的高度。
[0007] 通过采用上述技术方案，在凹槽内设置定位件，在定位件上套设有弹性件，蜡烛放 置在定位件上，其底部受弹性件的支撑，蜡烛与凹槽底部是隔离状态，即使蜡烛燃烧所剩的 长度很小，也不会将凹槽引燃，增加了该烛台的安全性能。
[0008] 本发明进一步设置为:所述凹槽的表面涂覆有阻燃层，所述阻燃层所用的阻燃剂 包括如下重量份的组份： 十溴二苯乙烧 30份~50份； 三氧化二锑 20份~40份； 增强填料 5份~15份； 纤维类阻燃填料3份~12份； 聚硼硅氧烷 2份~8份； 润湿分散剂 1份~5份； 硅烷偶联剂 0.1份~1份。
[0009] 通过采用上述技术方案，十溴二苯乙烷是一种使用广泛的环保型的添加型阻燃 剂，具有溴含量高，热稳定性好，耐光性以及抗紫外线性佳的优点，在裂解或者燃烧时，也不 会产生有毒的多溴代二苯并二恶烷和多溴代二苯并呋喃，不会对环境造成危害;三氧化二 锑是白色结晶性粉末，单独使用时阻燃性能较差，当其与十溴二苯乙烷复配使用时，可显著 提高混合物的阻燃性能;增强填料填充到混合体系内，可提高混合体系的填充度，当其填充 在各组分之间的空隙内时，混合体系的强度则会增大，强度增大后又会促进该混合体系的 阻燃性能；向混合体系内填充纤维类阻燃填料，纤维类阻燃填料通过横向与纵向交叉形成 互穿网络结构，而且纤维类阻燃填料与十溴二苯乙烷、三氧化二锑共同作用后，十溴二苯乙 烷、三氧化二锑会包覆在纤维类阻燃填料表面，进一步增强互穿网络结构的致密性，既能提 高混合体系的阻燃性能，又能提高混合体系的强度;润湿分散剂是一种在分子内同时具有 亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，可均一分散难于溶解在液体中的无机、有机 的固体及液体颗粒，同时，能防止颗粒的沉降和凝聚，增强混合体系的均一稳定性;将聚硼 硅氧烷添加到混合体系内，当将其加热到聚硼硅氧烷的融化温度后，则会大大增加混合体 系的粘度，有助于该混合体系涂覆在其他基体上，通过上述配方制备的阻燃剂涂覆在凹槽 的表面，形成了不易燃的阻燃层，解决了因凹槽易燃烧的安全问题，同时可取代采用陶瓷、 玻璃材质制备的烛台，节省成本，提高适用广泛性;硅烷偶联剂采用KH570偶联剂有助于改 善无机材料和有机材料的粘结性能，可提高聚硼硅氧烷与其他无机粉末的相容性，以保证 各组分可均匀混合在一起，所形成的阻燃剂综合性能更优。
[0010]本发明进一步设置为:所述增强填料为纳米石墨与碳纳米管的混合物，其中纳米 石墨与碳纳米管的混合物中碳纳米管的重量份为50份~80份。
[0011]通过采用上述技术方案，纳米石墨含碳量达90份~99.9份，呈鳞片状，晶体具有六 角平面网状结构，层片内的碳原子之间存在共价键和金属键的双重结合，结合力很强，熔点 很高，化学性质稳定;碳纳米管是一种由碳原子形成的无缝中空管状结构，长度为几十微 米，直径却只有十几纳米，碳纳米管在空气中的热稳定性很好，在空气中可耐700 °C的高温。 当将纳米石墨和碳纳米管的混合物添加到该混合体系内，由于纳米石墨和碳纳米管的粒径 很小，比表面积较大，可填充在其他组分的空隙内，使混合体系的填充度更高，提高混合体 系的结构致密性，从而增强混合体系的强度；同时，纳米石墨和碳纳米管的熔点均很高，耐 热性均很强，对混合体系的阻燃性能有一定的促进作用；由于碳纳米管具有良好的力学性 能，比如它的抗拉强度达到50~200GPa，是钢的100倍，密度却只有钢的1/6;它的弹性模量 可达lTPa，与金刚石的弹性模量相当，约为钢的5倍，在纳米石墨和碳纳米管的混合物中，碳 纳米管所占的重量份为50份~80份，可保证该混合物具有良好的力学性能，而且，碳纳米管 是中空的管状结构，纳米石墨是片层结构，管状结构对片层结构起到支撑作用，片层结构有 利于将管状结构连接在一起，二者产生协同作用，更进一步提高该混合体系的力学性能。 [0012]本发明进一步设置为:所述纤维类阻燃填料选用碳纤维或者陶瓷纤维。
[0013]通过采用上述技术方案，碳纤维是含碳量在95份以上，由片状石墨微晶等有机纤 维沿纤维轴向方向堆砌而成且经碳化及3000°C高温的石墨化处理而得到的微晶石墨材料， 碳纤维的热膨胀系数很低，比热容约为7.12,热导率随温度升高而下降平行于碳纤维方向 是负值，而垂直于碳纤维方向是正值，在不接触空气和氧化剂时，碳纤维能够耐受3000°C的 高温，具有突出的耐热性能，在接触空气环境下，碳纤维可在400°C环境中不燃烧，具有良好 的阻燃作用；陶瓷纤维是一种纤维状的轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导 热率低、比热小的优点，被广泛用于耐火、耐高温材料使用，为碳纤维或者陶瓷纤维作为纤 维类阻燃填料，与十溴二苯乙烷、三氧化二锑复配体系配合使用，可进一步提高该混合体系 的阻燃作用；同时，碳纤维或者陶瓷纤维可插入到纳米石墨与碳纳米管形成的插层结构中， 进一步提高该混合体系的力学强度。
[0014] 本发明进一步设置为:所述碳纤维、陶瓷纤维的长度为1mm~2mm。
[0015] 通过采用上述技术方案，碳纤维、陶瓷纤维是性能优异的防火阻燃材料，1mm~2mm 长度范围的纤维插入到纳米石墨、碳纳米管组成的插层结构，可进一步增强纳米石墨、碳纳 米管组成的插层结构的结构整体性，提高该混合体系的力学性能及其阻燃性能，小于1_的 纤维加工比较困难，大于2_的纤维不容易均匀填充在其他组分内，造成混料不均匀，导致 混合体系的阻燃性能和力学性能受到影响。
[0016] 本发明进一步设置为:所述聚硼硅氧烷水溶液的粘度为1000~2000mpa ? s。
[0017]通过采用上述技术方案，设置聚硼硅氧烷水溶液的粘度为1000~2000mpa ? s，该 范围的粘度适中，可与其他组分进行很好的相容，提高混合体系中各组分之间的粘结能力， 从而增强各组分之间的结构整体性，聚硼硅氧烷水溶液的粘度小于l〇〇〇mpa ? s时，胶粘性 能具有局限性，当将该混合体系用于粘结凹槽表面时，会导致粘结不牢固；聚硼硅氧烷水溶 液的粘度大于2000mpa ? s时，则因粘度太大，不利于与其他组分的均匀混合，导致聚硼硅氧 烷在混合体系内的分散不均匀，影响混合体系整体的结构一体性。
[0018]本发明进一步设置为:所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙烯酸铵盐 类分散剂的混合物，其中聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙烯酸铵盐类分散剂的混合物中聚丙 烯酸钠盐类分散剂的重量份为20份~80份。
[0019]通过采用上述技术方案，聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙烯酸铵盐类分散剂均是应 用广泛的分散剂，二者均具有一定长度的高分子链，可起到立体稳定作用，而本身带的电荷 又可起到静电稳定作用，具有优异的分散性能，在混合体系内的分散过程中，可在粉体表面 吸附并改变粉体表面的性质，降低了混合体系的粘度，防止颗粒的团聚，从而达到提高体系 流变性的作用，且聚丙烯酸钠盐类分散剂以重量份为20份~80份与聚丙烯铵盐类分散剂混 合，二者混合使用避免因组分单一而使分散性能受到局限，增加了润湿分散剂组分的多样 性，大大提高润湿分散剂在混合体系内的分散性能，从而使混合体系内各组分分散更加均 匀。
[0020]本发明进一步设置为:所述聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙酸铵盐类分散剂的相对 分子质量为2000~3000。
[0021]通过采用上述技术方案，相对分子质量为2000~3000的聚丙烯酸盐类分散剂具有 良好的配料细度、分散稳定性，有利于混合体系内各组分之间的均匀分散，如果相对分子质 量大于3000的高分子量的聚丙烯酸盐类分散剂，相当于大分子聚合物，在与其他组分进行 混合时，不利于各组分之间的分散作用。
[0022] 本发明进一步设置为:所述硅烷偶联剂选用KH-550或者KH-570。
[0023]通过采用上述技术方案， 本发明的另一目的在于公开了一种烛台的制备方法，包括如下步骤： (1) 将大木头锯成小木头； (2) 将小木头锯成烛台的形状； (3) 按照十溴二苯乙烷50份~60份、三氧化二锑20份~40份、增强填料5份~15份、纤维 类阻燃填料3份~12份、聚硼硅氧烷2份~8份、润湿分散剂1份~5份、硅烷偶联剂0.1份~1 份进行配料； (4) 将十溴二苯乙烷、三氧化二锑、增强填料、纤维类阻燃填料以及润湿分散剂以及10 ~20份蒸馏水一起加入到三口烧瓶中，进行充分搅拌2~4h，转速为100~200r/min，温度为 70 ~80°C; (5) 将聚硼硅氧烷、硅烷偶联剂加入到步骤(4)中的预混体内，继续搅拌1~2h，搅拌温 度为100~120°C，转速为100~200r/min，直至水分蒸干； (6) 将步骤(5)中干燥的共混体放入高速搅拌机中，待其搅拌成细度为20~50目的粉 末，并在100°C烘箱中进行干燥； (7) 将步骤(6)中的粉末加热到200°C，待其熔融后，涂覆在凹槽表面； (8) 在凹槽底部插入定位件，定位件上套设有弹性件，弹性件的竖直高度低于定位件的 竖直高度，蜡烛插入到定位件上并向下压缩弹性件，直至弹性件稳固在定位件上。
[0024]通过采用上述技术方案，该烛台的原料为木材，先将大木材锯成小木材，再将小木 材锯成烛台的形状，在凹槽的表面上均匀涂覆阻燃层，阻燃层是由阻燃剂涂覆而成，阻燃剂 的制备过程按步骤(3)(4)(5)(6)制备，将所制备的阻燃剂加热到200°C的高温，待聚硼硅氧 烷熔融后，将阻燃剂胶粘在凹槽表面，即可制备具有优异阻燃性能的烛台。
[0025]综上所述，本发明具有以下有益效果：1、优异的阻燃性:定位件上套设有弹性件， 将蜡烛插入在定位件上，由于蜡烛的底部受弹性件的弹力，可避免蜡烛与凹槽的直接接触， 即使当蜡烛燃烧到长度很短时，也不会将该烛台引燃；同时，还在凹槽表面涂覆阻燃层，阻 燃剂所用的配方中，十溴二苯乙烷和三氧化二锑形成复配体系，具有优异的阻燃作用，向混 合体系内填充纤维类阻燃填料，可进一步提高该混合体系的阻燃性能，同时，纤维类阻燃填 料在混合体系内起到骨架的作用，可将纳米石墨和碳纳米管组成的插层结构进行支撑，二 者产生协同作用，显著提高了该混合体系的阻燃性能;2、高强度：向混合体系内填充增强填 料，可提高该混合体系的抗拉强度，增强填料与润湿分散剂复配后，抗拉强度可大大提高， 同时，纤维类阻燃填料与增强填料复配后，同样有助于混合体系的抗拉强度的提高;3、高弹 性:增强填料提高该阻燃层的抗拉强度的同时，会导致所形成的阻燃层质地较脆，而添加硅 烷偶联剂和增强填料复配后，则可显著减小该阻燃层表面的脆性，增大阻燃层表面的弹性。
【附图说明】
[0026]图1是烛台的结构示意图。
[0027]图中：1、底座;2、凹槽;3、定位件;4、弹性件;5、阻燃层。
【具体实施方式】
[0028] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0029] 烛台的制备方法如下： (1) 将大木头锯成小木头； (2) 将小木头锯成烛台的形状； (3) 按照十溴二苯乙烷、三氧化二锑、增强填料、纤维类阻燃填料、聚硼硅氧烷、润湿分 散剂、硅烷偶联剂进行配料； (4) 将十溴二苯乙烷、三氧化二锑、增强填料、纤维类阻燃填料以及润湿分散剂以及10 份蒸馏水一起加入到三口烧瓶中，进行充分搅拌3h，转速为150r/min，温度为75°C ; (5) 将聚硼硅氧烷、硅烷偶联剂加入到步骤(4)中的预混体内，继续搅拌1.5h，搅拌温度 为115°C，转速为150r/min，直至水分蒸干； (6) 将步骤(5)中干燥的共混体放入高速搅拌机中，待其搅拌成细度为50目的粉末，并 在100°C烘箱中进行干燥； (7) 将步骤(6)中的粉末加热到200°C，待其熔融后，涂覆在凹槽2表面； (8) 在凹槽2底部插入定位件3,定位件3为顶针，顶针上套设有弹性件4,弹性件4为弹 簧，弹簧的竖直高度低于顶针的竖直高度，蜡烛插入到顶针上并向下压缩弹簧，直至弹簧稳 固在顶针上。
[0030] 对比例一:相比于实施例二而言，缺少增强填料； 对比例二:相比于实施例二而言，缺少纤维类阻燃填料； 对比例三:相比于实施例二而言，缺少增强填料与纤维类阻燃填料； 对比例四：相比于实施例一而言，缺少增强填料与润湿分散剂； 对比例五:相比于实施例一而言，缺少增强填料与硅烷偶联剂。
[0031] 检测方法： 将该阻燃剂涂覆在凹槽表面，形成5mm的阻燃层，使用切刀将该阻燃层切成长度为 10mm、宽为6mm、厚为5mm的试样，待检测使用； (1) 氧指数:采用HC-2型氧指数测定仪，将试样垂直夹持在透明燃烧筒中，其中有按一 定比例混合的向上流动的氧氮气流，观察燃烧现象，记录持续燃烧的时间； (2) 抗拉强度:采用RT-10型电子万能试验机测试样品的拉伸性能； (3) 弹性:宏观上通过触觉判断；
由上表可知，添加增强填料与纤维类阻燃填料后，纤维类阻燃填料可充当骨架支撑作 用，插入在增强填料的空隙内，提高了混合体系的抗拉强度，也就是说，纤维类阻燃填料可 提高混合体系的阻燃性能，还有利于提高混合体系的抗拉强度；同时，纤维类阻燃填料与增 强填料复配使用后，混合体系的可持续燃烧时间大大降低，表明混合体系的阻燃性能大大 提高，可见，增强填料与纤维类阻燃填料复配后有助于显著提高混合体系的阻燃性能;增强 填料与润湿分散剂复配填充，使该混合体系的抗拉强度得到显著提高；另外，增强填料可提 高该混合体系的弹性，当其与硅烷偶联剂复配后，混合体系的柔软度大大增加，当用手指触 摸该阻燃层时，能明显感觉阻燃层质地柔软，有一定的弹性回复力。
[0032]本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1. 一种烛台，包括底座（1)，所述底座（1)上设有凹槽(2)，其特征在于:所述凹槽(2)内 设有用于固定蜡烛的定位件(3)，所述定位件(3)上套设有弹性件(4)，所述弹性件(4)的高 度低于定位件(3)的高度。2. 根据权利要求1所述的烛台，其特征在于:所述凹槽(2)的表面涂覆有阻燃层(5)，所 述阻燃层(5)所用的阻燃剂包括如下重量份的组份： 十溴二苯乙烷 30份~50份； 三氧化二锑 20份~40份； 增强填料 5份~15份； 纤维类阻燃填料3份~12份； 聚硼硅氧烷 2份~8份； 润湿分散剂 1份~5份； 硅烷偶联剂 0.1份~1份。3. 根据权利要求2所述的烛台，其特征在于:所述增强填料为纳米石墨与碳纳米管的混 合物，其中纳米石墨与碳纳米管的混合物中碳纳米管的重量份为50份~80份。4. 根据权利要求2所述的烛台，其特征在于:所述纤维类阻燃填料为碳纤维或者陶瓷纤 维。5. 根据权利要求4所述的烛台，其特征在于:所述碳纤维、陶瓷纤维的长度为1mm~2mm。6. 根据权利要求2所述的烛台，其特征在于：所述聚硼硅氧烷水溶液的粘度为1000~ 2000mpa.s〇7. 根据权利要求2所述的烛台，其特征在于:所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠盐类分散剂 和聚丙烯酸铵盐类分散剂的混合物，其中聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙烯酸铵盐类分散剂 的混合物中聚丙烯酸钠盐类分散剂的重量份为20份~80份。8. 根据权利要求7所述的烛台，其特征在于:所述聚丙烯酸钠盐类分散剂和聚丙酸铵盐 类分散剂的相对分子质量为2000~3000。9. 如权利要求1~8任意一项所述的烛台的制备方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 将大木头锯成小木头； (2) 将小木头锯成烛台的形状； (3) 按照十溴二苯乙烷50份~60份、三氧化二锑20份~40份、增强填料5份~15份、纤维 类阻燃填料3份~12份、聚硼硅氧烷2份~8份、润湿分散剂1份~5份、硅烷偶联剂0.1份~1份 进行配料； (4) 将十溴二苯乙烷、三氧化二锑、增强填料、纤维类阻燃填料以及润湿分散剂以及10~ 20份蒸馏水一起加入到三口烧瓶中，进行充分搅拌2~4h，转速为100~200r/min，温度为70~ 80 °C； (5) 将聚硼硅氧烷、硅烷偶联剂加入到步骤(4)中的预混体内，继续搅拌1~2h，搅拌温度 为100~120°C，转速为100~200r/min，直至水分蒸干； (6) 将步骤(5)中干燥的共混体放入高速搅拌机中，待其搅拌成细度为20~50目的粉末， 并在100°C烘箱中进行干燥； (7 )将步骤(6 )中的粉末加热到200 °C，待其熔融后，涂覆在凹槽(2)表面； (8)在凹槽(2)底部插入定位件(3)，定位件(3)上套设有弹性件(4)，弹性件(4)的竖直 高度低于定位件(3)的竖直高度，蜡烛插入到定位件(3)上并向下压缩弹性件(4)，直至弹性 件(4)稳固在定位件(3)上。
【文档编号】C09D5/18GK105841123SQ201610351811
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】郑海林
【申请人】台州市黄岩海耀工艺品有限公司