一种改性氧化锑制备阻燃材料的方法与流程

文档序号:13570390阅读:175来源:国知局

本发明涉及阻燃材料领域,具体是一种改性氧化锑制备阻燃材料的方法。



背景技术:

目前,人们生活中需要用到阻燃材料的方面愈加广泛,如服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域。阻燃材料是一种保护材料,能够抑制或者延滞燃烧且自己不燃烧或不容易燃烧的材料,有固体的如水泥、钢材、玻璃等材料,也有液态的,为阻燃剂涂在物体表面,它能保证在起火的时候不被烧着也不会使得燃烧范围加剧、扩大。

氧化锑是应用广泛且效果良好的阻燃剂,适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等。氧化锑在燃烧初期,首先是熔融,在材料表面形成保护膜隔绝空气,通过内部吸热反应,降低燃烧温度。在高温状态下氧化锑被汽化,稀释了空气中氧浓度,从而起到阻燃作用。但是由于阻燃剂与高分子材料相结合时由于存在界面差异,所以他们的相容性较差,使材料的机械性能降低,因此对氧化锑需进行表面改性。且单独使用时用量要大,阻燃效果差,有发烟量大和产生熔融滴落的缺点,常与其他阻燃剂、消烟剂并用。

中国专利(cn201410183840.6)公开的一种阻燃、耐高温环保电缆,没有对氧化锑进行改性,所制备的材料机械性能不高。中国专利(cn201510196503.5)公开的一种氧化锑复配阻燃pvc软质复合材料,对三氧化二锑进行改性,材料的阻燃性能、热稳定性得到提高,但力学性能的提高较少。



技术实现要素:

本发明针对上述现有技术的不足之处,提供一种改性氧化锑制备的机械强度高、力学性能好、抗冲击性强度高、阻燃能力高、发烟量小、减少熔融滴落的阻燃材料方法。

本发明技术方案如下:

(1)氧化锑有机增容改性:将6~10份氧化锑、3~7份碱性钙基膨润土、2~8份轻质碳酸钙、3~6份铝酸酯偶联剂、5~10份十溴二苯乙烷混合;改性温度110~160℃,转速为2500~4500rpm/min,搅拌时间3~5h,得到改性氧化锑;

使用碱性钙基膨润土、轻质碳酸钙、十溴二苯乙烷和铝酸酯偶联剂进行氧化锑有机增容改性,增加材料间的相容性,使材料的阻燃性能、力学性能、热稳定性得到提高。添加碱性钙基膨润土可增大材料的氧指数,和减少发烟量、熔融滴落的情况。轻质碳酸钙无毒环保,为材料增容,增加材料抗张强度耐磨性、撕裂强度。十溴二苯乙烷与氧化锑协同作用,使材料的阻燃性能增加。十溴二苯乙烷无毒环保,增加材料热稳定性、抗紫外线性、抗氧化性。

(2)母粒制备:100份eva、4~8份改性氧化锑、0.5~2.5份增塑剂,在高速离心机中加热混合,转速2500~4500rpm/min,温度控制在70~100℃,得到混合物料;转入挤出造粒机制备母粒。

eva具有耐水性、耐腐蚀性、防震动的特点,作为基材使材料抗张力高,韧性高,与其他材料相容性好。

所述的氧化锑:碱性钙基膨润土:十溴二苯乙烷比例为6:4:18。

所述的氧化锑为:三氧化二锑、五氧化二锑中的一种。

所述的铝酸酯偶联剂为dl-411、dl-411af、dl-411d、dl-411df中的一种或几种。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的一种或几种。

本发明主要有以下优势:

1.氧化锑经过改性处理,使其与基材的相容性更好,阻燃材料的机械强度高。

2.十溴二苯乙烷与氧化锑协同作用,使阻燃能力大大增加、提高材料抗氧化性。

3.使用碱性钙基膨润土使阻燃材料的发烟量小、熔融滴落情况少。碱性钙基膨润土环保,成本低,原料来源广。

4.所用改性材料环保,对环境污染小,无毒。

5.方法简单,操作便捷,成本低,可用于工业化生产。

6.该母粒产品较同普通氧化锑复合材料熔指数提高30%以上。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进一步说明。

实施例1:

(1)氧化锑有机增容改性:9份氧化锑、6份碱性钙基膨润土、5份轻质碳酸钙、6份铝酸酯偶联剂、8份十溴二苯乙烷混合;改性温度130℃,转速为4000rpm/min,搅拌时间4h,得到改性氧化锑;

(2)母粒制备:100份eva、6份改性氧化锑、1.5份增塑剂,在高速离心机中加热混合,转速3500rpm/min,温度控制在80℃,得到混合物料;转入挤出造粒机制备母粒。

实施例2:

(1)氧化锑有机增容改性:7份氧化锑、5份碱性钙基膨润土、4份轻质碳酸钙、3份铝酸酯偶联剂、9份十溴二苯乙烷混合;改性温度160℃,转速为2500rpm/min,搅拌时间5h,得到改性氧化锑;

(2)母粒制备:100份eva、8份改性氧化锑、2份增塑剂,在高速离心机中加热混合,转速3000rpm/min,温度控制在90℃,得到混合物料;转入挤出造粒机制备母粒。

实施例3:

(1)氧化锑有机增容改性:8份氧化锑、3份碱性钙基膨润土、8份轻质碳酸钙、5份铝酸酯偶联剂、5份十溴二苯乙烷混合;改性温度120℃,转速为3500rpm/min,搅拌时间3h,得到改性氧化锑;

(2)母粒制备:100份eva、4份改性氧化锑、0.5份增塑剂,在高速离心机中加热混合,转速4000rpm/min,温度控制在75℃,得到混合物料;转入挤出造粒机制备母粒。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种改性氧化锑制备阻燃材料的方法,其方法包括:氧化锑、碱性钙基膨润土、轻质碳酸钙、铝酸酯偶联剂、十溴二苯乙烷在一定的温度、转速下混合一段时间,对氧化锑进行改性,得到改性氧化锑。再将EVA、改性氧化锑、增塑剂,在高速离心机中加热混合,得到混合物料;转入挤出造粒机制备母粒。本方法操作简单,生产的材料具有机械强度高、力学性能好、抗冲击性强度高、阻燃能力高、发烟量小、减少熔融滴落的优点。

技术研发人员:朱念
受保护的技术使用者:钦州学院
技术研发日:2017.11.08
技术公布日:2018.01.30
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