一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂的制作方法

文档序号:11101273阅读:436来源:国知局

本发明属于塑料材料领域,具体地说是涉及一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂其制造方法。



背景技术:

色母粒是由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂,经良好分散而成的塑料着色剂,其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用,并且与被着色材料具有良好的相容性。色母粒着色是现今最普遍采用的塑料着色法。把分散于载体的着色剂,与本色母粒色树脂简单混和后用于制造塑料制品。

现阶段,随着经济的发展和城市化建设的进程的加快,色母粒用量剧增,同时对其性能也有各种要求。因此,需要添加添加剂对其进行保护,现有的色母添加剂存在性能单一,阻燃效果差的问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂其制造方法。以解决阻燃效果降低的问题。

为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:

一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂,其特征在于,按重量百分比计,包括组成:有机硅树脂20-25份、玻化微珠15-20份、三氧化二锑超细粉30-35份、石英砂5-10份、钙沸石25-35份、空心玻璃微珠30-40份、改性SiO2 5-10份、塑料载体20-60份、偶联剂0.1-1.5份、增塑剂1-7份、润滑剂0.2-3份、抗氧剂0.5-2.5份、分散剂0.1-4份;

所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物,质量比例为3:1。

所述塑料载体为生物降解塑料载体,所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。

所述改性SiO2制备方法为:将70%的聚醚胺溶液中直接加入CTAB,所述CTAB与聚醚胺溶液的质量体积比为:1g:30ml,CTAB为溴化十六烷三甲基铵,CTAB对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液;将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与SiO2表面,所述改性聚醚胺溶液与SiO2的比例为10ml:1g。

所述三氧化二锑超细粉制备方法为:

1)将含锑矿280~400份、无烟煤80~120份、石灰石50~100份在搅拌机中混合均匀,得混合料;

2)将步骤1)中得到的混合料在1000~1180℃下冶炼,并先后经氧化室、沉降室、表冷管进入布袋收尘器,得氧化锑粉末;

3)将步骤2)中得到的氧化锑粉末以等离子体发生器为热源,经气化氧化-冷凝法,在3600~7500℃的高温等离子体射流下,使氧化锑粉末全部气化,得气相氧化锑;

4)将步骤3)中气化得到的气相氧化锑以惰性气体骤冷,使气体温度迅速下降,气相氧化锑先后经成核、晶体长大、与杂质分离的过程,得三氧化二锑超细粉,其中,三氧化二锑超细粉的粒度小于0.25m;

5)步骤4)中制备得到的三氧化二锑超细粉称重封装保存即可。

所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。

所述的环保塑料高分子纳米基材的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将有机硅树脂、玻化微珠、二氧化钛、石英砂混合后粉碎,过100-200目筛,作为组分A备用;

(2)将所述三氧化二锑超细粉、所述偶联剂加入反应釜中,并于90-110℃下,以3000-5000r/min高速搅拌15-35min得组分B;

(3)然后降低混炼机的转速,加入将A组分粉碎混合后,温降至70℃以下,然后进行冷却,冷却后进行破碎处理,筛分后即可得到材料。

本发明的有益效果:本发明本发明制得的材料,玻璃微珠表面的羟基中的氧和基材中的碳原子都有很强的亲和力,生成结构非常稳定的稀土配合物。本发明环保、无污染,在树脂中具有很强的分散性,不易变色且着色效果好。有机硅树脂、玻化微珠、二氧化钛、石英砂混合后粉碎,尤其是将其中的部分原料组分,有效增加了该基材的具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高,环保无毒、无异味、质量轻,导热系数低,保温性能稳定,良好的耐冻融性和耐水性能,难燃等级高,良好的粘结力和剪切力,具有优秀的抗裂抗风压性能,不空鼓开裂,强度高等性能,尤其是保温性能显著提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1:

一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂,其特征在于,按重量百分比计,包括组成:有机硅树脂20份、玻化微珠15份、三氧化二锑超细粉30份、石英砂5份、钙沸石25份、空心玻璃微珠30份、改性SiO25份、塑料载体20份、偶联剂0.1份、增塑剂1-7份、润滑剂0.2份、抗氧剂0.5份、分散剂0.1份;

所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物,质量比例为3:1。

所述塑料载体为生物降解塑料载体,所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。

所述改性SiO2制备方法为:将70%的聚醚胺溶液中直接加入CTAB,所述CTAB与聚醚胺溶液的质量体积比为:1g:30ml,CTAB为溴化十六烷三甲基铵,CTAB对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液;将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝于SiO2表面,所述改性聚醚胺溶液与SiO2的比例为10ml:1g。

所述三氧化二锑超细粉制备方法为:

1)将含锑矿280份、无烟煤80份、石灰石50份在搅拌机中混合均匀,得混合料;

2)将步骤1)中得到的混合料在1000℃下冶炼,并先后经氧化室、沉降室、表冷管进入布袋收尘器,得氧化锑粉末;

3)将步骤2)中得到的氧化锑粉末以等离子体发生器为热源,经气化氧化-冷凝法,在3600℃的高温等离子体射流下,使氧化锑粉末全部气化,得气相氧化锑;

4)将步骤3)中气化得到的气相氧化锑以惰性气体骤冷,使气体温度迅速下降,气相氧化锑先后经成核、晶体长大、与杂质分离的过程,得三氧化二锑超细粉,其中,三氧化二锑超细粉的粒度小于0.25m;

5)步骤4)中制备得到的三氧化二锑超细粉称重封装保存即可。

所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。

所述的环保塑料高分子纳米基材的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将有机硅树脂、玻化微珠、二氧化钛、石英砂混合后粉碎,过100目筛,作为组分A备用;

(2)将所述三氧化二锑超细粉、所述偶联剂加入反应釜中,并于90℃下,以3000r/min高速搅拌15min得组分B;

(3)然后降低混炼机的转速,加入将A组分粉碎混合后,温降至70℃以下,然后进行冷却,冷却后进行破碎处理,筛分后即可得到材料。

实施例2:

一种具有阻燃功能的环保塑料高分子纳米添加剂,其特征在于,按重量百分比计,包括组成:有机硅树脂25份、玻化微珠20份、三氧化二锑超细粉35份、石英砂10份、钙沸石35份、空心玻璃微珠40份、改性SiO2 10份、塑料载体60份、偶联剂1.5份、增塑剂7份、润滑剂3份、抗氧剂2.5份、分散剂4份;

所述防水剂为辛基三乙氧基硅烷与聚甲基三乙氧基硅烷的混合物,质量比例为3:1。

所述塑料载体为生物降解塑料载体,所述生物降解塑料载体为聚羟基脂肪酸酯、聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的任意一种。

所述改性SiO2制备方法为:将70%的聚醚胺溶液中直接加入CTAB,所述CTAB与聚醚胺溶液的质量体积比为:1g:30ml,CTAB为溴化十六烷三甲基铵,CTAB对聚醚胺进行絮凝和改性反应得到改性聚醚胺溶液;将改性聚醚胺溶液与电静电喷雾的方式接枝与SiO2表面,所述改性聚醚胺溶液与SiO2的比例为10ml:1g。

所述三氧化二锑超细粉制备方法为:

1)将含锑矿400份、无烟煤120份、石灰石100份在搅拌机中混合均匀,得混合料;

2)将步骤1)中得到的混合料1180℃下冶炼,并先后经氧化室、沉降室、表冷管进入布袋收尘器,得氧化锑粉末;

3)将步骤2)中得到的氧化锑粉末以等离子体发生器为热源,经气化氧化-冷凝法,在7500℃的高温等离子体射流下,使氧化锑粉末全部气化,得气相氧化锑;

4)将步骤3)中气化得到的气相氧化锑以惰性气体骤冷,使气体温度迅速下降,气相氧化锑先后经成核、晶体长大、与杂质分离的过程,得三氧化二锑超细粉,其中,三氧化二锑超细粉的粒度小于0.25m;

5)步骤4)中制备得到的三氧化二锑超细粉称重封装保存即可。

所述分散剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和硬脂酸钙中的一种。

所述的环保塑料高分子纳米基材的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将有机硅树脂、玻化微珠、二氧化钛、石英砂混合后粉碎,过200目筛,作为组分A备用;

(2)将所述三氧化二锑超细粉、所述偶联剂加入反应釜中,并于110℃下,以5000r/min高速搅拌35min得组分B;

(3)然后降低混炼机的转速,加入将A组分粉碎混合后,温降至70℃以下,然后进行冷却,冷却后进行破碎处理,筛分后即可得到材料。

以下实施例中的原料购买渠道和生产厂家分别为:

颜料、偶联剂、淀粉渠道盖得化工网,广州市诚壹明化工有限公司;增塑剂、润滑剂渠道聪慧网,江苏晶瑞特环保新材料有限公司;

抗氧剂、分散剂和载体渠道阿里巴巴,安阳国昌铁合金有限责任公司;其它原料渠道丁香通,上海江莱生物科技有限公司.

对实施例1-2制得的环保塑料高分子纳米基材进行基本性能评价。具体对比结果如下表:

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