专利名称：一种能提高pvc阻燃性能的复合阻燃剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合阻燃剂，具体涉及一种用于PVC材料中的复合阻燃剂。
背景技术：
PVC (聚氯乙烯)树脂本身就具有高阻燃性，纯PVC树脂氧指数达24.5，可以认为是一种阻燃性能优良的材料。但在其加工过程中往往加入大量的助剂(如增塑剂，偶联剂等)用以提高材料的加工性能和柔软度，而助剂一般为易燃物，大量添加会大大降低软质PVC的阻燃性；另外，PVC燃烧时生烟量大，而且添加的大多是有机类阻燃剂，不仅有毒，而且容易造成二次污染。而无机阻燃剂无毒或低毒、燃烧时能防流滴、不产生烟雾，很多还有抑制烟雾的作用，完全符合当今阻燃剂向环保型发展的大趋势，但是我国大量使用的是单一品种的阻燃剂，价格昂贵 ，生产成本过高。因此，在提高PVC树脂阻燃性的同时，降低阻燃剂的成本，是目前研究的主要方向。研究如何将各种无机阻燃剂复合使用，使其合理搭配，产生一种协同阻燃消烟的作用，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃剂，本发明通过对ZnSiO3和Mg (OH) 2复配找到一种新的复合配方，在对PVC树脂力学性能影响不大的情况下，提高PVC树脂的阻燃性能，以期降低其成本，有利于工业生产。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃齐U，由ZnSiO3与Mg(OH)2组成，且ZnSiO3: Mg(OH)2 的质量比为 1: 9。所述复合阻燃剂的制备方法是:将21^103与1%(0!1)2按质量比1: 9混合，经充分研磨，混合均匀后，置于干燥器中备用。本发明还公开了所述复合阻燃剂的应用方法，具体操作如下:将PVC树脂、增塑剂、稳定剂、偶联剂、润滑剂和所述复合阻燃剂混合均匀后，用双螺杆挤出机在140°C _160°C下混炼15min，挤出。较佳的，以上各物质用量按重量份数计分别是:PVC树脂100份、增塑剂40份、稳定剂I份、偶联剂I份、润滑剂I份和所述复合阻燃剂10-25份。较佳的，所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯。较佳的，所述稳定剂是有机锡稳定剂和/或复合稳定剂(QHL-2000)。较佳的，所述偶联剂是NDZ-201。较佳的，所述润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸钠和/或硬脂酸锌。本发明还公开了一种制备ZnSiO3的方法，包括以下具体步骤:称取硫酸锌用蒸馏水溶解，配置成0.2mol/L的溶液；称取硅酸钠同样配置成0.2mOl/L的溶液；将0.2mOl/L的硫酸锌与0.2mol/L的硅酸钠溶液按摩尔比1:1在电动搅拌器的高速搅拌下混合，反应lh，用抽滤机抽滤，在70°C温度下真空干燥，经过充分研磨，过80目标准筛，得到硅酸锌样品干燥保存备用。本发明的优点是:复合阻燃剂对PVC力学性能影响很小，而且低毒，符合当今环保的趋势，操作简单，价格低廉，降低了生产成本。
图1是本发明具体实施方式
的操作流程图。图2是断裂伸长率图。图3是拉伸强度图。图4是对比氧指数。图5是水平燃烧。图6是垂直燃烧。图7是PVC空白样品热分析。图8是PVC (复合阻燃剂20g)样品热分析。图9是PVC (氢氧化镁20g)样品热分析。图10是PVC (硅酸锌20g)样品热分析。图11是对比 热重分析。
具体实施例方式以下实施例中ZnSiO3的合成方法为:称取28.756g硫酸锌用蒸馏水溶解，转于500ml容量瓶定量，配置成0.2mol/L的溶液。称取28.422g硅酸钠同样配置成0.2mol/L的溶液。将0.2mol/L的硫酸锌与0.2mol/L的硅酸钠溶液按摩尔比1:1在电动搅拌器的高速搅拌下混合，反应lh，用抽滤机抽滤，在70°C温度下真空干燥，经过充分研磨，过80目标准筛，得到硅酸锌样品干燥保存备用。以下实施例中所需要的药品列于表I所示。表I实验药品
权利要求
1.一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃剂，其特征在于:由ZnSiO3与Mg (OH)2组成，且ZnSiO3: Mg(OH)2 的质量比为 1: 9。
2.—种权利要求1所述复合阻燃剂的应用方法，具体操作如下: 将PVC树脂、增塑剂、稳定剂、偶联剂、润滑剂和所述复合阻燃剂混合均匀后，用双螺杆挤出机在140°C _160°C下混炼15min，挤出。
3.如权利要求2所述的方法，其中，各物质用量按重量份数计分别是:PVC树脂100份、增塑剂40份、稳定剂I份、偶联剂I份、润滑剂I份和所述复合阻燃剂10-25份。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述稳定剂是有机锡稳定剂和/或复合稳定剂QHL-2000。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述偶联剂是NDZ-201。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸钠和/或硬脂酸锌。
8.如权利要求1所述的复合阻燃剂，其特征在于所述ZnSiO3由以下步骤制备: 称取硫酸锌用蒸馏水溶解，配置成0.2mol/L的溶液；称取硅酸钠同样配置成0.2mol/L的溶液；将0.2mol/L的硫酸锌与0.2mol/L的硅酸钠溶液按摩尔比1:1在电动搅拌器的高速搅拌下混合，反应lh，用抽滤机抽滤，在70°C温度下真空干燥，经过充分研磨，过80目标准筛，得到硅酸锌样品干燥保存备用 。
全文摘要
本发明以ZnSiO3和Mg(OH)2按照1∶9的配料比复配成复合阻燃剂，添加到软PVC(聚氯乙烯)树脂中，进行了一系列的力学性能和燃烧性能的测试和阻燃机理的探究。结果表明，当复合阻燃剂的添加量为20份时，对PVC的物理力学性能影响很小，由于ZnSiO3和Mg(OH)2存在协同阻燃作用，使样品的氧指数可达31.8，阻燃性能优异，达到国家规定的难燃材料的标准，解决了因大量添加Mg(OH)2而造成PVC的力学性能和阻燃性能相矛盾的问题。而且，此复合阻燃剂低毒，由于复合使用，降低了生产成本。
文档编号C08K13/02GK103232654SQ20131018303
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者张红红, 马艳, 杨仲年 申请人:滨州学院