专利名称：Pal材料有机塑料阻燃纳米复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种含PAL材料(其原料是坡缕石，经超微化提纯处理，坡缕石纯度＞90％，粒径＜8μ)阻燃纳米复合材料及制备方法。
背景技术：
有机塑料是一种应用广泛的聚合物材料，最常用的有聚乙烯(PE)、聚炳烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(PA)、聚碳酸脂(Pc)等，为提高有机塑料的阻燃性、耐热性以及机械韧性，在塑料聚合过程中加入层状硅酸盐填料，含硅化合物不管是作为聚合物的添加剂，还是与聚合物组成的共混物，都具有明显的阻燃作用。
发明内容
本发明所用的PAL材料为层状硅酸盐，可以在聚合物内部起到阻隔作用，能减缓和阻碍在燃烧过程中聚合物分子链降解所产生的可燃性小分子向燃烧界迁移，同时减缓外界的氧气向材料内部渗透，从而延缓燃烧。以纳米尺度充分分散在聚合物中的PAL材料，阻燃性能就能明显提高，添加量控制在10％，与传统阻燃剂协同使用，可产生良好的协同效应，最终形成层状硅酸盐的三元分散结构。添加了PAL材料的纳米复合材料，具有传统阻燃体系所不具备的优势，同时可提高有机塑料的机械性能和耐热性。
本发明的目的在于提供一种含PAL纳米复合材料，所用的PAL粉体材料，其微观晶体构造是由两层硅氧四面体中间夹有一铝氧八面体组成，两者之间靠共用氧原子连接。片层间阳离子Na2+、Ca2+、Mg2+等经活化工艺(阳离子交换)处理后，将单体或聚合物分子插入到PAL材料(层状硅酸盐粘土)层间的纳米空间中，利用聚合热或剪切力，将层状粘土剥离成纳米结构单元或微区，而均匀地分散到聚合物的基体中。这样增强了无机物与聚合物基体间相互作用，使复合材料的机械韧性得到极大改善。
具体实施例方式
1、将阳离子交换总容量为80meg/100g，粒径为3μm的PAL粉体材料(二氧化硅含量80％)，经活化处理，用量10g，加水100ml，待分散均匀后，按搅拌速度1400转/分钟，搅拌30分钟得到稳定的悬浮液，加热至95℃，将阳离子交换剂，季胺盐溶液5g，滴入到悬浮液中，保温时间1.5h，自然降温至20℃，滤除水份后再加水洗涤二至三次，用0.2％硝酸银溶液检测滤洗液无溴离子，真空干燥后，柱磨成粒度为3μm粒料待用。
2、将上述活化后的PAL粉体、按(5～10％)的比例分散至有机塑料聚合反应釜中，通过充分均匀搅拌，经脱水脱气后，注入模具，使其固化成型，即能得到高性能指标的复合材料。
权利要求
1.将坡缕石经超微化提纯后为PAL粉体材料(其原料是坡缕石，经超微化提纯处理，坡缕石纯度＞90％，粒径＜8μ)，其二氧化硅含量≥80％，研磨加工成颗粒尺寸＜3μm的粉料，经颗粒表面处理，获得离散性良好的粉体。
2.根据权利要求1，PAL阻燃材料，依不同类别的有机塑料，按2～20％的比例，与有机塑料聚合物，单体或聚合物分子插入到PAL材料(层状硅酸盐粘土)层间的纳米空间中，由此获得高耐温性及高性能的聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。
全文摘要
本发明公开了一种PAL材料与有机塑料聚合物制备的纳米复合材料及其制备方法。将PAL无机非金属材料经过阳离子交换反应处理制得有机粘土，均匀分散在聚合物基体中，加入适量的扩链剂、催化剂反应后，得到在复合材料中达到纳米级分散，材料的综合性也能得到不同程度的提高，并提高了材料的阻燃和耐热性能。本发明的合成方法简单、易行、成本较低。
文档编号C08L101/00GK1978506SQ20051012785
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者曹发魁, 牟森, 徐贤伦, 孙鲲鹏 申请人:甘肃凯西生态环境工程有限公司