专利名称：一种催化阻燃eva复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种催化阻燃EVA复合材料。
背景技术：
EVA (Ethylene Vinyl Acetate,乙烯醋酸乙烯酯共聚物，由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得)是近年来发展迅速的塑料品种之一，它具有良好的耐冲击和耐应力开裂、柔软性、高弹性、抗撕裂、穿刺以及低密度、良好电性和化学稳定性，同时与填料、阻燃剂有较好的相容性。适合于挤出、注射、吹塑、热成型等多种加工方式，主要产品有电缆护套、密封件、医疗管具、绝缘薄膜、管材、板材、建材、电气配件和日用品等多类产品。EVA橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐天候老化以及阻燃性能。近年来在电缆、胶辊、家用电器及汽车橡胶配件等产品上的应用非常广泛，已经成为某些特殊橡胶产品所不可取代的新型原材料。随着EVA中VA含量的增加，其阻燃性能有一定地提高，但是依旧不能满足一些特殊使用要求，燃烧时产生带有毒性气体的黑烟，限制了其在家电、建筑、建材和电缆绝缘等方面的应用，故的阻燃越来越引起人们的重视。目前常用于EVA阻燃的阻燃体系为卤系、磷系、氮系、硅系、无机或复合型阻燃剂。含卤阻燃剂在阻燃的同时会产生浓烟以及有毒、有强烈腐蚀性的气体，已经逐渐被人们放弃；以镁铝化合物为代表的无机阻燃剂虽然是环境友好，但因添加量大而产生材料加工困难、力学性能下降等问题。膨胀型阻燃体系是近年来研究热门的绿色阻燃剂，与ATH、MH等阻燃剂相比，其特点是阻燃效率高，燃烧时低烟无熔融滴落。但是传统的膨胀阻燃体系也有迁移、吸潮、添加量偏高的缺点，而且也存在效率不高，影响力学性能等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种催化阻燃EVA复合材料，该EVA复合材料具有绿色环保与阻燃级别高的优点，同时能够最大程度的降低添加物对EVA本体材料的物理力学性能的影响。本发明的催化阻燃EVA复合材料为EVA、酸源、成炭剂、协同剂、抗氧剂和侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的复合材料中含有EVA 70 85份、酸源5 15份、成炭剂2 10份、协同剂O. 5 5份、抗氧剂O. 01 3份、侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物O. I 5份；
所述的酸源为聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸铵镁、甲基膦酸二甲酯中的一种；
所述的成炭剂为季戊四醇、淀粉、木质素、纤维素、聚碳酸酯、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种；
所述的协同剂为钠基蒙脱土、烷基铵盐插层蒙脱土、季鱗盐插层蒙脱土中的一种；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1222、抗氧剂168中的至少一种；其中抗氧剂1010是商品牌号为1010的商品化抗氧剂，其化学名称为四(β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基))丙酸季戊四醇酯；抗氧剂1076是商品牌号为1076得到商品化抗氧剂，其化学名称为β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯；抗氧剂1222是商品牌号为1222的商品化抗氧剂，其化学名称为3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯；抗氧剂168是商品牌号为168的商品化抗氧剂，其化学名称为三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；所述的侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物的制备方法如下
步骤(I).常温下，将芳香族聚合物溶解在第一溶剂中，然后加入液体溴，搅拌反应6 24h，将反应后溶液置于去离子水或乙醇中，沉淀12 24h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升第一溶剂溶解O. I O. 5千克芳香族聚合物，每千克芳香族聚合物加入O. I 10升液体溴；
所述的芳香族聚合物为聚联苯、聚砜、聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚芳砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳香酰胺、聚芳香酰亚胺中的一种；
所述的第一溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、三氟乙酸、六氟异丙醇、四氢呋喃中的一种；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、催化剂和溴化芳香族聚合物加入第二溶剂中，在干冰浴中抽真空，然后在50 200°C下搅拌反应8 24h，静置12 24h，过滤；每升第二溶剂溶解O. I O. 5千克溴化芳香族聚合物,每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. I 5 Mol氟磺酸或氟磺酸盐、O. 5 10 Mol催化剂；
所述的氟磺酸为全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，所述的氟磺酸盐为上述氟磺酸的锂、钠、钾、I丐、镁、铁、镍、招、锌氟磺酸盐；
所述的催化剂为金属铜、镍、锌或钯；
所述的第二溶剂与第一溶剂相同；
步骤(3).将过滤所得的固态物用第三溶剂溶解，每千克固态物使用2. 5 50升第三溶剂溶解，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2 8h，混合液与去离子水的比例为1:3 3:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3 10次，除去未接枝上的含氟磺酸(盐)，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物；
所述的第三溶剂与第一溶剂相同。本发明的催化阻燃EVA复合材料以EVA为本体，添加侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物与膨胀型阻燃剂，通过催化作用与膨胀阻燃剂的协效成炭阻燃作用，协同促进了 EVA复合材料的阻燃性能。一方面，在保持较高的阻燃级别的条件下，膨胀型阻燃剂的添加量大幅度减少；另一方面，正是由于膨胀型阻燃剂的添加量大幅度减少，能够最大程度的降低对EVA本体材料物理力学性能的影响。本发明具有阻燃级别高，同时能够最大程度的保持EVA本体的材料物理力学性能的特点，可以应用在防火性能要求高的领域中。
具体实施例方式实施例I .
将70kg的EVA、15kg聚磷酸铵、IOkg季戊四醇、Ikg钠基蒙脱土、Ikg抗氧剂1010、3kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为32. 5% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例II .
将75kg的EVA、12kg三聚氰胺磷酸盐、8kg淀粉、O. 5kg烷基铵盐插层蒙脱土、O. 5kg抗氧剂1076、4kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为30. 8% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例III·
将70kg的EVA、15kg磷酸铵镁、IOkg木质素、Ikg季鱗盐插层蒙脱土、Ikg抗氧剂1222、3kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为31. 2% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例IV.
将84kg的EVA、IOkg甲基膦酸二甲酯、5kg纤维素、O. 45kg钠基蒙脱土、O. 05kg抗氧剂168,0. 5kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为28. 5% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例V.
将85kg的EVA、12kg聚磷酸铵、2kg聚碳酸酯、O. 7kg烷基铵盐插层蒙脱土、O. Ikg抗氧剂1010、0. Ikg抗氧剂168、0. Ikg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为L0I为27. 2% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例VI.
将80kg的EVA、IIkg三聚氰胺磷酸盐、6kg尼龙、O. 5kg季鱗盐插层蒙脱土、O. 5kg抗氧剂1010、0. 5kg抗氧剂1222、0. 5kg抗氧剂168、Ikg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为L0I为29. 2% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例νπ·
将85kg的EVA、5kg磷酸铵镁、5kg酚醛树脂、Ikg钠基蒙脱土、Ikg抗氧剂1076、Ikg抗氧剂1222、2kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为26. 2% ;通过UL94 V-I级别测试。实施例VIII.
将75kg的EVA、IOkg甲基膦酸二甲酯、2kg环氧树脂、5kg钠基蒙脱土、3kg抗氧剂168、5kg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为29. 6% ;通过UL94 V-O级别测试。实施例IX.
将78kg的EVA、IOkg聚磷酸铵、5kg木质素、5kg纤维素、O. 99kg钠基蒙脱土、O. Olkg抗氧剂1010、Ikg侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混得到IOOkg催化阻燃EVA复合材料。该复合材料的阻燃性能为=LOI为28. 9% ;通过UL94 V-O级别测试。以上各实施例中所使用的侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物采用以下任一实施例方法制备的侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物。实施例I.
步骤(I).常温下，将聚联苯溶解在二甲基吡咯烷酮中，然后加入液体溴，搅拌反应6h， 将反应后溶液置于去离子水中，沉淀12h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升二甲基吡咯烷酮溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚联苯加入O. I升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属铜和溴化芳香族聚合物加入二甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在120°C下搅拌反应24h，静置12h，过滤；每升二甲基吡咯烷酮溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. IMol氟磺酸或氟磺酸盐、O. 5 Mol金属铜；
步骤(3).将过滤所得的固态物用二甲基吡咯烷酮溶解，每千克固态物使用15升二甲基吡咯烷酮，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2h，混合液与去离子水的比例为1:2，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。 实施例2.
步骤(I).常温下，将聚砜溶解在二氯甲烷中，然后加入液体溴，搅拌反应8h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀18h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升二氯甲烷溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入O. 5升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属镍和溴化芳香族聚合物加入二氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下搅拌反应24h，静置15h，过滤；每升二氯甲烷溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸盐、O. 8 Mol金属镍；
步骤(3).将过滤所得的固态物用二氯甲烷溶解，每千克固态物使用2. 5升二氯甲烷，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌3h，混合液与去离子水的比例为1:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤5次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例3.
步骤(I).常温下，将聚苯并咪唑溶解在三氟乙酸中，然后加入液体溴，搅拌反应10h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀15h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升三氟乙酸溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯并咪唑加入I升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属锌和溴化芳香族聚合物加入三氟乙酸中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下搅拌反应24h，静置15h，过滤；每升三氟乙酸溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 2Mol氟磺酸或氟磺酸盐、I. 2 Mol金属锌；
步骤(3).将过滤所得的固态物用三氟乙酸溶解，每千克固态物使用2. 5升三氟乙酸，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌4h，混合液与去离子水的比例为3:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤4次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例4.
步骤(I).常温下，将聚芳醚酮溶解在六氟异丙醇中，然后加入液体溴，搅拌反应12h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀13h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升六氟异丙醇溶解O. 4千克芳香族聚合物，每千克聚芳醚酮加入2升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属钯和溴化芳香族聚合物加入六氟异丙醇中，在干冰浴中抽真空，然后在110°C下搅拌反应24h，静置12h，过滤；每升六氟异丙醇溶解O. 4千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入2Mol氟磺酸或氟磺酸盐、I. O Mol金属钮;
步骤(3).将过滤所得的固态物用六氟异丙醇溶解，每千克固态物使用8升六氟异丙醇，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌4h，混合液与去离子水的比例为1: 3，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤6次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例5.
步骤(I).常温下，将聚芳砜溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应15h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀20h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳砜加入5升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属铜和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下搅拌反应18h，静置18h，过滤；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入3Mol氟磺酸或氟磺酸盐、2 Mol金属铜；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固态物使用5升ニ甲基甲酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌5h，混合液与去离子水的比例为2:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤5次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例6.
步骤(I).常温下，将聚醚酮溶解在六氟异丙醇中，然后加入液体溴，搅拌反应18h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀12h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升六氟异丙醇溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚醚酮加入3升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属镍和溴化芳香族聚合物加入六氟异丙醇中，在干冰浴中抽真空，然后在60°C下搅拌反应24h，静置15h，过滤；每升六氟异丙醇溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸盐、3 Mol金属镍；
步骤(3).将过滤所得的固态物用六氟异丙醇溶解，每千克固态物使用20升六氟异丙醇，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌6h，混合液与去离子水的比例为1:2，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤4次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例7.
步骤(I).常温下，将聚苯醚溶解在三氯甲烷中，然后加入液体溴，搅拌反应20h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀24h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升三氯甲烷溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚苯醚加入5升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属锌和溴化芳香族聚合物加入三氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在90°C下搅拌反应24h，静置12h，过滤；每升三氯甲烷溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入2. 5Mol氟磺酸或氟磺酸盐、5 Mol金属锌；
步骤(3).将过滤所得的固态物用三氯甲烷溶解，每千克固态物使用10升三氯甲烷，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌7h，混合液与去离子水的比例为1:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤8次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。
实施例8·
步骤(I).常温下，将聚苯硫醚溶解在ニ甲基吡咯烷酮中，然后加入液体溴，搅拌反应24h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀15h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯硫醚加入10升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属钯和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下搅拌反应15h，静置24h，过滤；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入5Mol氟磺酸或氟磺酸盐、4Mol金属IE ；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基吡咯烷酮溶解，每千克固态物使用30升ニ甲基吡咯烷酮，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌8h，混合液与去离子水的比例为3:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例9.
步骤(I).常温下，将聚芳香酰胺溶解在ニ甲基吡咯烷酮中，然后加入液体溴，搅拌反应15h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀18h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入I升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属铜和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基吡咯烷酮中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下搅拌反应12h，静置15h，过滤；每升ニ甲基吡咯烷酮溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入3Mol氟磺酸或氟磺酸盐、6 Mol金属铜；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基吡咯烷酮溶解，每千克固态物使用12升ニ甲基吡咯烷酮，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌6h，混合液与去离子水的比例为3:2，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤10次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例10.
步骤(I).常温下，将聚芳香酰亚胺溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应18h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀12h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰亚胺加入O. 5升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属镍和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在100°C下搅拌反应18h，静置12h，过滤；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入2Mol氟磺酸或氟磺酸盐、8 Mol金属镍；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固态物使用2. 5升ニ甲基こ酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌5h，混合液与去离子水的比例为2: 3，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。
实施例11.
步骤(I).常温下，将聚砜溶解在四氢呋喃中，然后加入液体溴，搅拌反应12h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀16h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升四氢呋喃溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入2升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属锌和溴化芳香族聚合物加入四氢呋喃中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下搅拌反应15h，静置15h，过滤；每升四氢呋喃溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入IMol氟磺酸或氟磺酸盐、10 Mol金属锌；
步骤(3).将过滤所得的固态物用四氢呋喃溶解，每千克固态物使用50升四氢呋喃，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2h，混合液与去离子水的比例为1:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤5次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例12.
步骤(I).常温下，将聚芳砜溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应10h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀15h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 4千克芳香族聚合物，每千克聚芳砜加入8升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属钯和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在200°C下搅拌反应10h，静置12h，过滤；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 4千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. SMol氟磺酸或氟磺酸盐、O. 8Mol金属IE ；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固态物使用40升ニ甲基こ酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌4h，混合液与去离子水的比例为3:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤4次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例13.
步骤(I).常温下，将聚苯醚溶解在ニ氯甲烷中，然后加入液体溴，搅拌反应6h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀12h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ氯甲烷溶解O. I千克芳香族聚合物，每千克聚苯醚加入I升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属铜和溴化芳香族聚合物加入ニ氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在50°C下搅拌反应18h，静置24h，过滤；每升ニ氯甲烷溶解O. I千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 6Mol氟磺酸或氟磺酸盐、I. 5 Mol金属铜；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ氯甲烷溶解，每千克固态物使用30升ニ氯甲烷，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌3h，混合液与去离子水的比例为3:2，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例14.
步骤(I).常温下，将聚苯硫醚溶解在苯中，然后加入液体溴，搅拌反应9h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀24h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升苯溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚苯硫醚加入O. I升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属镍和溴化芳香族聚合物加入苯中，在干冰浴中抽真空，然后在150°C下搅拌反应20h，静置15h，过滤；每升苯溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 5Mol氟磺酸或氟磺酸盐、8 Mol金属镍； 步骤(3).将过滤所得的固态物用苯溶解，每千克固态物使用20升苯，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2h，混合液与去离子水的比例为2:3，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤6次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例15.
步骤(I).常温下，将聚芳香酰胺溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应12h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀12h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入5升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属锌和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在120°C下搅拌反应12h，静置18h，过滤；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 4Mol氟磺酸或氟磺酸盐、10Mol金属锌；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固态物使用15升ニ甲基甲酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌3h，混合液与去离子水的比例为1:3，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤5次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例16.
步骤(I).常温下，将聚芳香酰亚胺溶解在ニ甲基甲酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应12h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀15h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰亚胺加入10升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属钯和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基甲酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在100°C下搅拌反应15h，静置12h，过滤；每升ニ甲基甲酰胺溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. IMol氟磺酸或氟磺酸盐、5Mol金属IE ；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基甲酰胺溶解，每千克固态物使用10升ニ甲基甲酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌5h，混合液与去离子水的比例为1:2，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤8次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例17.
步骤(I).常温下，将聚砜溶解在三氯甲烷中，然后加入液体溴，搅拌反应24h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀18h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升三氯甲烷溶解O. 3千克芳香族聚合物，每千克聚砜加入3升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属铜和溴化芳香族聚合物加入三氯甲烷中，在干冰浴中抽真空，然后在80°C下搅拌反应24h，静置24h，过滤；每升三氯甲烷溶解O. 3千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 3Mol氟磺酸或氟磺酸盐、2 Mol金属铜；
步骤(3).将过滤所得的固态物用三氯甲烷溶解，每千克固态物使用5升三氯甲烷，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2h，混合液与去离子水的比例为1:3，得到悬浮液，将其离心分离；将分离 后的产物用去离子水洗涤3次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。实施例18.
步骤(I).常温下，将聚芳香酰胺溶解在ニ甲基こ酰胺中，然后加入液体溴，搅拌反应15h，将反应后溶液置于去离子水中，沉淀18h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 2千克芳香族聚合物，每千克聚芳香酰胺加入6升液体溴；
步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、金属镍和溴化芳香族聚合物加入ニ甲基こ酰胺中，在干冰浴中抽真空，然后在200°C下搅拌反应8h，静置15h，过滤；每升ニ甲基こ酰胺溶解O. 2千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. 2Mol氟磺酸或氟磺酸盐、IMol金属镍；
步骤(3).将过滤所得的固态物用ニ甲基こ酰胺溶解，每千克固态物使用2. 5升ニ甲基こ酰胺，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2h，混合液与去离子水的比例为1:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤10次，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。以上实施例I 18中的氟磺酸为全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，氟磺酸盐为全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸的锂、钠、钾、钙、镁、铁、镍、铝、锌氟磺酸盐。
权利要求
1.一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于该复合材料为EVA、酸源、成炭剂、协同剂、抗氧剂和侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的复合材料中含有EVA 70 85份、酸源5 15份、成炭剂2 10份、协同剂O. 5 5份、抗氧剂O. 01 3份、侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物O. I 5份； 所述的酸源为聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸铵镁、甲基膦酸二甲酯中的一种； 所述的成炭剂为季戊四醇、淀粉、木质素、纤维素、聚碳酸酯、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种； 所述的协同剂为钠基蒙脱土、烷基铵盐插层蒙脱土、季鱗盐插层蒙脱土中的一种； 所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1222、抗氧剂168中的至少一种。
2.如权利要求I所述的一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于所述的侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物的制备方法如下 步骤(I).常温下，将芳香族聚合物溶解在第一溶剂中，然后加入液体溴，搅拌反应6 24h，将反应后溶液置于去离子水或乙醇中，沉淀12 24h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升第一溶剂溶解O. I O. 5千克芳香族聚合物，每千克芳香族聚合物加入O. I 10升液体溴； 步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、催化剂和溴化芳香族聚合物加入第二溶剂中，在干冰浴中抽真空，然后在50 200°C下搅拌反应8 24h，静置12 24h，过滤；每升第二溶剂溶解O. I O. 5千克溴化芳香族聚合物,每千克溴化芳香族聚合物对应加入O. I 5 Mol氟磺酸或氟磺酸盐、O. 5 10 Mol催化剂； 步骤(3).将过滤所得的固态物用第三溶剂溶解，每千克固态物使用2. 5 50升第三溶剂溶解，所得溶液与滤液混合；将混合液加入去离子水中搅拌2 8h，混合液与去离子水的比例为1:3 3:1，得到悬浮液，将其离心分离；将分离后的产物用去离子水洗涤3 10次，除去未接枝上的含氟磺酸(盐)，得到侧链含氟磺酸(盐)的芳香族聚合物。
3.如权利要求2所述的一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于所述的芳香族聚合物为聚联苯、聚砜、聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚芳砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳香酰胺、聚芳香酰亚胺中的一种。
4.如权利要求2所述的一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于所述的第一溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、三氟乙酸、六氟异丙醇、四氢呋喃中的一种，第二溶剂、第三溶剂与第一溶剂相同。
5.如权利要求2所述的一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于所述的催化剂为金属铜、镍、锌或钯。
6.如权利要求2所述的一种催化阻燃EVA复合材料，其特征在于所述的氟磺酸为全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，所述的氟磺酸盐为上述氟磺酸的锂、钠、钾、钙、镁、铁、镍、铝、锌氟磺酸盐。
全文摘要
本发明涉及一种催化阻燃EVA复合材料。本发明的复合材料为EVA、酸源、成炭剂、协同剂、抗氧剂和侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的复合材料中含有EVA70～85份、酸源5～15份、成炭剂2～10份、协同剂0.5～5份、抗氧剂0.01～3份、侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物0.1～5份。本发明以EVA为本体，添加侧链含氟磺酸(盐)芳香族聚合物与膨胀型阻燃剂，通过催化作用与膨胀阻燃剂的协效成炭阻燃作用，协同促进了EVA复合材料的阻燃性能。本发明具有阻燃级别高，同时能够最大程度的保持EVA本体的材料物理力学性能的特点，可以应用在防火性能要求高的领域中。
文档编号C08K5/3492GK102617924SQ20121010010
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者丁文鹏, 李娟 , 聂锋, 薛立新, 许亮, 陶慷 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所