一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物及其用途
【专利摘要】本发明公开了一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物及其用途，该组合物包含：矿物硅酸盐10-45%；磷酸盐8-15%；氰尿酸三聚氰盐10-20%；高分子聚合物或其合金15-50%；有机硅聚合物1-5%；软化剂3-8%；发泡剂0-18%；其中，高分子聚合物或其合金可选择热塑性高聚物、热固性高聚物、热塑性弹性体、交联的高聚物、交联的弹性体或橡胶的共聚物或混合物中至少一种；有机硅聚合物为高分子量硅酮阻燃添加剂。本发明提供的高聚物组合物在380℃以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火微孔陶瓷壳体；其在烧蚀过程中低烟、无毒、无害；可以承载2100℃，180分钟以上的烧蚀，能够承受喷淋、震动，不延燃、不滴落。
【专利说明】一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物及其用途
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子聚合物材料，涉及一种改性的高分子聚合物材料，具体涉及一 种垂直自熄的低烟阻燃防火耐火的陶瓷化高聚物组合物。
【背景技术】
[0002] 目前高分子聚合物材料，通过改性都只具有阻燃性，而没有防火性和耐火性。大 多数的阻燃高分子聚合物燃烧以后，都会变成粉末状的灰烬，特别是在火灾高温的情况下， 一边燃烧一边滴落或脱落，不能承受喷淋、震动和高温燃烧；有些阻燃高分子聚合物还有延 燃、滴落现象，会造成二次火灾；还有些阻燃高分子聚合物在燃烧的过程中会产生大量的有 毒、有害气体和粉尘产生，对人体会造成严重的伤害以致死亡；国内外的建筑住宅、医院、商 场、影剧院、娱乐场所、宾馆、石油、化工、煤矿、冶金、钢铁等火灾，汽车线着火等等，都与高 分子聚合物材料的阻燃性、防火性、耐火性有着直接的关系。
[0003] 因此，迫切需要一种，可垂直自熄、在380°C以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的 情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体的陶瓷化 高聚物组合物，高聚物组合物在烧蚀过程中低烟、无毒、无害；并且能够承受喷淋震动，不延 燃、不滴落。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种在380°C以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下， 可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体的陶瓷化高 聚物组合物。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供了一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合 物，该组合物包含以下按质量百分数计的原料： 矿物硅酸盐 10-45% 磷酸盐 8-15% 氰尿酸三聚氰盐10-20% 高分子聚合物或其合金 15-50% 有机硅聚合物 1-5% 软化剂 3-8% 发泡剂 0-18% ; 所述的高分子聚合物或其合金可选择热塑性高聚物、热固性高聚物、热塑性弹性体、交 联的高聚物、交联的弹性体或橡胶的共聚物或混合物中至少一种；所述的有机硅聚合物为 高分子量硅酮阻燃添加剂。
[0006] 上述的高聚物组合物，其中，所述的矿物硅酸盐包含陶土、蒙脱土、蒙脱石、长钾 石、高岭土、锂辉石、云母石、透锂辉石、长石、滑石，使用上述矿物硅酸盐两种或两种以上至 少一种矿物化合物的混合物。
[0007] 上述的高聚物组合物，其中，所述的磷酸盐是指磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢 钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、 聚磷酸铵、磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种的混合物。
[0008] 上述的高聚物组合物，其中，所述的氰尿酸三聚氰盐为氰尿酸三聚氰胺。
[0009] 所述的高分子聚合物选择热塑型和交联型的聚烯烃类共聚物或其混合物中至少 一种。
[0010] 上述的高聚物组合物，其中，所述的高分子聚合物选择聚烯烃、聚硅氧烷、乙烯基 聚合物、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚醋酸乙烯脂、三元乙 丙橡胶、二元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、 丁基橡胶、环氧树脂、酚醛树脂以及均聚物、共聚物、弹性体或树脂及其混合物中的至少一 种。
[0011] 上述的高聚物组合物，其中，所述的软化剂为低分子聚合物，该低分子聚合物选择 矿物油、植物油脂、合成油脂中的任意一种或几种的混合物。
[0012] 上述的高聚物组合物，其中，所述的发泡剂选择偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺等中 的一种或两种的混合物或其改性物。
[0013] 上述的高聚物组合物，其中，该组合物烧结后的坚硬的陶瓷化残余物的弯曲强度 达到0. 3-9MPa ;其燃烧后的坚硬的陶瓷化残余物质量保留量可达80-85% ;尺寸变化率为 1-7% 〇
[0014] 本发明还提供了一种根据上述的垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物的 用途，该组合物能用于阻燃防火耐火高聚物发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物 舰船发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物高速铁路列车发泡保温材料、阻燃防火 耐火隔温隔热高聚物高铁保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物汽车发泡保温材料、阻 燃防火耐火隔温隔热高聚物飞机发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物建筑、汽车、 舰船、飞机、家具、电气、家用电器用发泡材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物外墙发泡保温 建筑材料中。
[0015] 本发明提供的高聚物组合物在380°C以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况 下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体的陶瓷化 高聚物组合物，高聚物组合物在烧蚀过程中低烟、无毒、无害，烧蚀时间越长，温度越高，陶 瓷壳体越坚硬，可以承载2KKTC，180分钟以上的烧蚀，能够承受喷淋震动，不延燃、不滴 落。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0017] 实施 1-6 在温度为150-170°C炼塑机上，将树脂加上，待熔融后再将其他料慢慢加入，混炼均匀 后，打5个三角包，然后将辊距放至5mm下片；然后在温度为130°C的硫化机上进行试片的 压片，然后对试片进行测试。实施例1-6的原料配方及所得高聚物组合物的性能测试数据 如下表1所示。
[0018] 表1 :实施例1-6的原料配方及其产物的性能测试数据
【权利要求】
1. 一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物，其特征在于，该组合物包含以下 按质量百分数计的原料： 矿物硅酸盐 10-45% 磷酸盐 8-15% 氰尿酸三聚氰盐10-20% 高分子聚合物或其合金 15-50% 有机硅聚合物 1-5% 软化剂 3-8% 发泡剂 0-18% ; 所述的高分子聚合物或其合金可选择热塑性高聚物、热固性高聚物、热塑性弹性体、交 联的高聚物、交联的弹性体或橡胶的共聚物或混合物中至少一种；所述的有机硅聚合物为 高分子量硅酮阻燃添加剂。
2. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的矿物硅酸盐包含陶土、蒙脱 土、蒙脱石、长钾石、高岭土、锂辉石、云母石、透锂辉石、长石、滑石，使用上述矿物硅酸盐两 种或两种以上至少一种矿物化合物的混合物。
3. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的磷酸盐是指磷酸氢二铵、磷 酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢 钠、磷酸氢二钠、聚磷酸铵、磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种的混合物。
4. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的氰尿酸三聚氰盐为氰尿酸 三聚氰胺。
5. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的高分子聚合物选择热塑型 和交联型的聚烯烃类共聚物或其混合物中至少一种。
6. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的高分子聚合物选择聚烯烃、 聚硅氧烷、乙烯基聚合物、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚醋 酸乙烯脂、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈 橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、环氧树脂、酚醛树脂以及均聚物、共聚物、弹性体或树脂及其混 合物中的至少一种。
7. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，所述的软化剂为低分子聚合物，该 低分子聚合物选择矿物油、植物油脂、合成油脂中的任意一种或几种的混合物。
8. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，在未添加发泡剂情况下获得密实 的高分子阻燃耐火材料；在添加发泡剂的情况下，获得发泡型高分子阻燃耐火材料，所述的 发泡剂选择偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺等中的一种或两种的混合物或其改性物。
9. 如权利要求1所述的高聚物组合物，其特征在于，该组合物烧结后的坚硬的陶瓷 化残余物的弯曲强度达到〇. 3-9MPa ;其燃烧后的坚硬的陶瓷化残余物质量保留量可达 80-85% ;尺寸变化率为1-7%。
10. -种根据权利要求1所述的垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物组合物的用途， 其特征在于，该组合物能用于阻燃防火耐火高聚物发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热 高聚物舰船发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物高速铁路列车发泡保温材料、阻 燃防火耐火隔温隔热高聚物高铁保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物汽车发泡保温材 料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物飞机发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物建筑、 汽车、舰船、飞机、家具、电气、家用电器用发泡材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物外墙发 泡保温建筑材料中。
【文档编号】C08L23/22GK104479213SQ201410806080
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】赵源 申请人:陶铠高分子材料（上海）科技中心