一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法与流程

文档序号:11721297阅读:239来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法。



背景技术:

聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用,是平常常见的高分子材料之一;聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好;它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高,适合用作电器配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化;

高分子材料主要由碳、氢等元素构成,大部分高分子材料本身不阻燃,在热的作用下容易降解产生可燃性气体、容易燃烧,从而发生火灾,对人的生命和财产安全带来极大的危害。聚氨酯是一个典型的高分子材料,同大多数高分子材料一样,具有易燃性,通常的聚氨酯材料极限氧指数在18-20%之间,而汽车、建筑、铺地等方面使用的高分子材料为了防火安全,通常极限氧指数至少要达到以上,有些特殊场合极限氧指数需要达到26%以上甚至更高,随着国民经济的发展、科学技术的进步,聚丙烯的应用领域越来越广,比如飞机的软油箱、汽车轮胎、高层建筑、隧道、核电站用的电缆料,但是其易燃烧的缺陷不可避免地限制了它的使用,因此研究如何提高聚丙烯材料的阻燃性能就显得尤其重要;

然而目前为了提高聚丙烯材料的阻燃性能,往往在其中加入多种无机阻燃填料,包括石墨烯、三氧化二锑等,这些无机填料与聚丙烯基材的相容性差,容易导致成品的稳定性下降。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术中聚丙烯的防火阻燃性差,以及无机填料与聚丙烯基体相容性差的问题,提供一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取1-2重量份的蓖麻酸钙,加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入5-7重量份的三羟甲基丙烷,在60-70℃下保温搅拌10-20分钟,得烷基醇分散液;

(2)取2-3重量份的聚磷酸铵,与4-6重量份的油酸混合,在50-60℃下保温搅拌1-2小时,与上述烷基醇分散液混合,加入0.1-0.13重量份的甲醇钠,送入到反应釜中,通入氮气,在90-95℃下保温搅拌30-40分钟,出料,冷却至常温,得磷化润滑酯;

(3)取2-3重量份的四羟甲基硫酸磷,加入到其重量4-10倍的四氢呋喃中,搅拌均匀,加入0.8-1重量份的聚山梨酯80,在60-70℃下保温搅拌15-20分钟,加入0.3-1重量份的丁基硫醇锡,搅拌至常温,得硫酸磷分散液;

(4)取上述磷化润滑酯,加入到其重量1.7-2倍的四氢呋喃中,搅拌均匀,加入1-2重量份的二苯基咪唑啉,在60-70℃下保温搅拌30-40分钟,加入2-4重量份的三乙胺,超声10-20分钟,得胺化润滑酯;

(5)取0-13重量份的滑石粉、1-2重量份的三聚氰胺混合,加入到混合料重量20-34倍的去离子水中,加入2-4重量份的硬脂酸,在80-90℃下保温搅拌10-20分钟,得滑石粉分散液;

(6)取上述滑石粉分散液、硫酸磷分散液混合,搅拌均匀,加入上述胺化润滑酯,升高温度为60-70℃,保温搅拌1-2小时,蒸馏除去四氢呋喃,得阻燃分散液;

(7)取120-140重量份的高密度聚丙烯,加入到上述阻燃分散液中,超声10-20分钟,抽滤,将沉淀水洗,真空80-90℃下干燥1-2小时,送入到反应釜中,熔融挤出,冷却,即得所述有机磷化阻燃汽车抗磨材料。

本发明的优点:

本发明首先将蓖麻酸钙通过三羟甲基丙烷的乙醇溶液分散,然后与油酸混合,以甲醇钠为催化剂,并加入聚磷酸铵,得到磷化润滑酯,然后将其通过三乙胺处理,得到胺化润滑酯,之后将滑石粉通过硬脂酸有机化处理,与胺化润滑酯交联反应,并以硫酸磷分散液为溶剂,得到阻燃分散液,然后与高密度聚丙烯混合挤出,即得;

本发明将滑石粉通过有机化处理后与胺化润滑酯共混交联,使得滑石粉有效的分散到各聚合物基体中,有效的降低了团聚,提高了成品材料的稳定性强度,同时加入的聚磷酸铵、滑石粉等起到了很好的防火阻燃性能;通过三羟甲基丙烷与油酸混合得到的酯化料具有很好的润滑性能,能够改善各原料间的相容性,提高成品材料的抗磨性,特别适合作为车用抗磨材料。

具体实施方式

实施例1

一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取1重量份的蓖麻酸钙,加入到其重量7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入5重量份的三羟甲基丙烷,在70℃下保温搅拌20分钟,得烷基醇分散液;

(2)取2重量份的聚磷酸铵,与4重量份的油酸混合,在60℃下保温搅拌1小时,与上述烷基醇分散液混合,加入0.13重量份的甲醇钠,送入到反应釜中,通入氮气,在95℃下保温搅拌30分钟,出料,冷却至常温,得磷化润滑酯;

(3)取2重量份的四羟甲基硫酸磷,加入到其重量4倍的四氢呋喃中,搅拌均匀,加入0.8重量份的聚山梨酯80,在70℃下保温搅拌20分钟,加入0.3重量份的丁基硫醇锡,搅拌至常温,得硫酸磷分散液;

(4)取上述磷化润滑酯,加入到其重量1.7倍的四氢呋喃中,搅拌均匀,加入1重量份的二苯基咪唑啉,在70℃下保温搅拌30分钟,加入2重量份的三乙胺,超声10分钟,得胺化润滑酯;

(5)取10重量份的滑石粉、1重量份的三聚氰胺混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,加入2重量份的硬脂酸,在80-90℃下保温搅拌10分钟,得滑石粉分散液;

(6)取上述滑石粉分散液、硫酸磷分散液混合,搅拌均匀,加入上述胺化润滑酯,升高温度为60℃,保温搅拌1小时,蒸馏除去四氢呋喃,得阻燃分散液;

(7)取120重量份的高密度聚丙烯,加入到上述阻燃分散液中,超声10分钟,抽滤,将沉淀水洗,真空80℃下干燥1小时,送入到反应釜中,熔融挤出,冷却,即得所述有机磷化阻燃汽车抗磨材料。

性能测试:

取相同重量的纯高密度聚丙烯粒子、本发明的机磷化阻燃汽车抗磨材料材料粒子进行检测:

测得高密度聚丙烯的ul-94为v-2级别,氧指数值为20-25、最大热释放速率为480-500kw/m2

测得发明的机磷化阻燃汽车抗磨材料粒子的ul-94为v-1级别,氧指数值为27-28、最大热释放速率为350-380kw/m2

可以看出,本发明的机磷化阻燃汽车抗磨材料具有很好的阻燃性能。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种有机磷化阻燃汽车抗磨材料的制备方法,本发明将滑石粉通过有机化处理后与胺化润滑酯共混交联,使得滑石粉有效的分散到各聚合物基体中,有效的降低了团聚,提高了成品材料的稳定性强度,同时加入的聚磷酸铵、滑石粉等起到了很好的防火阻燃性能;通过三羟甲基丙烷与油酸混合得到的酯化料具有很好的润滑性能,能够改善各原料间的相容性,提高成品材料的抗磨性,特别适合作为车用抗磨材料。

技术研发人员:王波
受保护的技术使用者:安徽机电职业技术学院
技术研发日:2017.05.12
技术公布日:2017.07.14
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