一种阻燃珍珠棉及生产工艺的制作方法

本发明涉及包装材料生产领域，具体涉及一种阻燃珍珠棉及生产工艺。

背景技术：

珍珠棉在包装和其他工业用材方面，它比传统的用材性能更好，成本更低，效果更好。

现有的一般的阻燃珍珠棉中一般都会增加少量的阻燃材料，以使珍珠棉具有一定的抗燃能力，但抗燃能力及时间极其有限，无法保持长时间的阻燃。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种阻燃珍珠棉及生产工艺，其增加了珍珠棉的阻燃能力，延长了珍珠棉的阻燃时间。

为了实现上述目的，本发明的一种阻燃珍珠棉，包括以下重量份数配比的原料，ldpe:40-60份；成核剂：2-4份；抗静电剂：5-10份；发泡剂：10-20份，抗收缩剂：10-20份；还包括，阻燃剂：5-10份；辅助阻燃剂a；1-2份，辅助阻燃剂b：1-2份。

进一步的，阻燃剂为含卤素系的阻燃母粒。

进一步的，辅助阻燃剂a为氢氧化铝颗粒或者氢氧化镁颗粒，辅助阻燃剂b为硅灰粉。

进一步的，成核剂为滑石粉，抗静电剂为pe抗静电母粒，发泡剂为丁烷，抗收缩机为单甘脂。

进一步的，用于权利要求1-4的一种阻燃珍珠棉的生产工艺，包括以下步骤，s1：混合搅拌，将ldpe、滑石粉、pe抗静电母粒、阻燃剂、氢氧化铝以及硅灰粉按重量比例混合均匀；s2：将混合后的原料以10-15mpa的压力送入到发泡机中，注入不同丁烷、单甘脂，原材料在发泡机中预加热，预加热的温度160-190℃，原料在160-190℃融化至半透明胶着状态，原料融化后保持恒温，恒温温度120-140℃；s3：在s2中，恒温120-140℃下的原料在单甘脂和丁烷的催化下，发泡成微孔状结构，原料成微孔状态后降至80-90℃，微孔状态的原料从发泡机的模口挤出，模口的温度为100-120℃；s4：定型牵引，牵引机将从发泡机模口挤出的原料牵出，牵引机的速度为5-10m/min，原料经过定型股定型形成片材，定型股定型温度为8-15℃；s5：冷却展平，将片材经过冷风圈冷却定型，由展平架将片材展平，冷风圈温度为10-20℃；s6：收卷，收卷机将展平成型的片材收卷；s7：将收卷后的片材放在库房挥发养生，库房为温度在5-15℃，库房湿度低于20％，挥发养生的时间为10-15天。

有益效果：1、设有辅助阻燃剂a和辅助阻燃剂b，阻燃珍珠棉中的辅助阻燃剂a和辅助阻燃剂b在燃烧前会吸收大量的热量才能到达着火点，有效地防止珍珠棉燃烧，同时，辅助阻燃剂a和辅助阻燃剂b燃烧会释放阻止燃烧的物质，进一步避免珍珠棉燃烧；

2、将辅助阻燃剂a和辅助阻燃剂b设置为1-2份，可以在保证珍珠棉阻燃时间达到国家标准的情况下，减少辅助阻燃剂a和辅助阻燃剂b的用量，便于大规模生产。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是阻燃珍珠棉的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

实施例1：一种阻燃珍珠棉，包括以下重量份数配比的原料，

ldpe(低密度聚乙烯):40-60份；

成核剂：2-4份；

抗静电剂：5-10份；

发泡剂：10-20份；

抗收缩剂：10-20份；

阻燃剂：5-10份；

辅助阻燃剂a；1-2份；

辅助阻燃剂b：1-2份。

成核剂为滑石粉，抗静电剂为pe(聚乙烯)抗静电母粒，发泡剂为丁烷，抗收缩剂为单甘脂；阻燃剂为含卤素系的阻燃母粒，卤族元素指周期系ⅶa族元素，包括氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)、砹(at)、石田(ts)，简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在，是成盐元素。实际生产中具体卤素系的阻燃母粒可以为：三氧化二锑母粒或者十溴二苯醚母粒中的其中一种。

辅助阻燃剂a为氢氧化铝颗粒或者氢氧化镁颗粒中的其中一个，或者两者材料以质量比为1:1均匀混合的产物。

辅助阻燃剂b为硅灰粉，也叫微硅粉，硅灰粉是硅石的粉末，含二氧化硅约在96—98.5％之间。根据其微量金属成分不同，硅石可用于玻璃，陶瓷、冶炼、硅铁，工业硅、硅转等。本实施例中使用的硅灰粉的目数为325目以上，这样的硅灰粉纤细更容易作为辅料加入到阻燃珍珠棉的生产工艺中。

参见“氢氧化铝阻燃热硫化硅橡胶的研制[j].詹学贵.有机硅材料.2010(02)”，氢氧化铝在高温下能分解出化学结合水(约34.6％)，此分解反应为吸热反应，因而可延缓高聚物的热降解速度，减慢或抑制高聚物的燃烧，抑制高聚物的温升，并促进炭化和抑烟。另外，释出的大量水汽可稀释可燃物的浓度、降低可燃气对燃烧的贡献，致使系统放热量和生烟量减小，这也有助于使燃烧中断。将氢氧化铝应用到珍珠棉的生产中，可以有效的降低珍珠棉的着火性，也就是说，加入氢氧化铝颗粒的阻燃珍珠棉的着火点显著提高。

参见期刊“新型镁系阻燃材料制备工艺及应用研究现状，曹雨微；逯登琴；宋学文；贾发云；罗仙平，盐科学与化工2019-10-15”，氢氧化镁作为新型无机阻燃剂,具有无毒、热稳定性高，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。将氢氧化镁加入到珍珠棉的中，氢氧化镁的升温产生的水份可以进一步抑制珍珠棉的燃烧，珍珠棉整体不会产生明火，同样，也就增加了制成的阻燃珍珠棉后的着火点。

参见期刊“微硅粉协效阻燃聚丙烯材料的制备与表征，陈功；吴磊；乔允允；徐建军；刘鹏清，塑料工业，2016-10-20”，阻燃剂和微硅粉的加入,使基体的结晶温度和结晶度提高,材料的热稳定性增加,减少了热释放量,对材料热分解过程有减缓作用；当微硅粉添加量为3％时,其阻燃性能最好。加入硅灰粉的阻燃珍珠棉的热稳定性更高，着火点也显著提高。

本实施例中，本发明采用如下重量份数配比的原料制作阻燃珍珠棉：

包括：ldpe：40份；成核剂：2份；抗静电剂：5份；发泡剂：10份；抗收缩剂：10份；阻燃剂：5份；辅助阻燃剂a：1份；辅助阻燃剂b：1份；

用于上述一种阻燃珍珠棉的生产工艺为，包括以下步骤，

s1：混合搅拌，将ldpe、滑石粉、pe抗静电母粒、阻燃剂、氢氧化铝以及硅灰粉按重量比例混合均匀；

s2：将混合后的原料以10-15mpa的压力送入到发泡机中，注入丁烷、单甘脂，原材料在发泡机中预加热，预加热的温度160-190℃，原料在160-190℃融化至半透明胶着状态，原料融化后保持恒温，恒温温度120-140℃；

s3：在s2中，恒温120-140℃下的原料在单甘脂和丁烷的催化下，发泡成微孔状结构，原料成微孔状态后降至80-90℃，微孔状态的原料从发泡机的模口挤出，模口的温度为100-120℃；

s4：定型牵引，牵引机将从发泡机模口挤出的原料牵出，牵引机的速度为5-10m/min，原料经过定型股定型形成片材，定型股定型温度为8-15℃；

s5：冷却展平，将片材经过冷风圈冷却定型，由展平架将片材展平，冷风圈温度为10-20℃；

s6：收卷，收卷机将展平成型的片材收卷；

s7：将收卷后的片材放在库房挥发养生，库房为温度在5-15℃，库房湿度低于20％，挥发养生的时间为10-15天。

本实施例中的阻燃珍珠棉制成后，裁下单位面积下的部分珍珠棉用于抗火试验检测用料，再裁取单位面积下的现有珍珠棉同样用于抗火试验检测用料。将两种材料分别依次放置到水平垂直燃烧试验装置yvf-3中，将温度设置为1200℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3将两种材料逐渐稳定升温，直至两种材料达到1200℃。水平垂直燃烧试验装置yvf-3温度达到1200℃后，记录两种材料在1200℃下的着火时间。得到的着火测试的结果如表1所示，

表1

综上所述，本实施例的阻燃珍珠棉可以在1200℃下保持永久性的阻燃特性，相较于现有的珍珠棉，有效防止发生火灾时，珍珠棉燃烧造成的危险。

实施例2：一种阻燃珍珠棉，包括以下重量份数配比的原料，

ldpe(低密度聚乙烯):40-60份；

成核剂：2-4份；

抗静电剂：5-10份；

发泡剂：10-20份；

抗收缩剂：10-20份；

阻燃剂：5-10份；

辅助阻燃剂a；1-2份；

辅助阻燃剂b：1-2份。

本实施例中，本发明采用如下重量份数配比的原料制作阻燃珍珠棉：

包括：ldpe：60份；成核剂：4份；抗静电剂：10份；发泡剂：20份；抗收缩剂：20份；阻燃剂：10份；辅助阻燃剂a：2份；辅助阻燃剂b：2份；

本实施例中的阻燃珍珠棉制成后，裁下单位面积下的部分珍珠棉用于抗火试验检测用料，再裁取单位面积下的现有珍珠棉同样用于抗火试验检测用料。将两种材料分别依次放置到水平垂直燃烧试验装置yvf-3中，将温度设置为1600℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3将两种材料逐渐稳定升温，直至两种材料达到1600℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3温度达到1600℃后，记录两种材料在1600℃下的着火时间。得到的着火测试的结果如表2所示，

表2

综上所述，本实施例的阻燃珍珠棉可以在1600℃下保持较长时间的阻燃特性，有效减少珍珠棉燃烧造成的危险，并且，加入了更多的阻燃料制成的阻燃珍珠棉相较于实施例1而言，阻燃特性也有很大的提高。相较于现有的珍珠棉，发生火灾时，本实施例的阻燃珍珠棉的安全特性更高。

实施例3：一种阻燃珍珠棉，包括以下重量份数配比的原料，

ldpe(低密度聚乙烯):40-60份；

成核剂：2-4份；

抗静电剂：5-10份；

发泡剂：10-20份；

抗收缩剂：10-20份；

阻燃剂：5-10份；

辅助阻燃剂a；1-2份；

辅助阻燃剂b：1-2份。

本实施例中，本发明采用如下重量份数配比的原料制作阻燃珍珠棉：

包括：ldpe：50份；成核剂：3份；抗静电剂：7份；发泡剂：15份；抗收缩剂：15份；阻燃剂：7份；辅助阻燃剂a：1份；辅助阻燃剂b：1份；

本实施例中的阻燃珍珠棉制成后，裁下单位面积下的部分珍珠棉用于抗火试验检测用料，再裁取单位面积下的现有珍珠棉同样用于抗火试验检测用料。将两种材料分别依次放置到水平垂直燃烧试验装置yvf-3中，将温度设置为1200℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3将两种材料逐渐稳定升温，直至两种材料达到1200℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3温度达到1200℃后，记录两种材料在1200℃下的着火时间。得到的着火测试的结果如表3所示，

表3

综上所述，本实施例的阻燃珍珠棉可以在1200℃下保持永久性的阻燃特性，有效减少珍珠棉燃烧造成的危险，相较于现有的珍珠棉，发生火灾时，阻燃珍珠棉的安全特性更高。

实施例4：一种阻燃珍珠棉，包括以下重量份数配比的原料，

ldpe(低密度聚乙烯):40-60份；

成核剂：2-4份；

抗静电剂：5-10份；

发泡剂：10-20份；

抗收缩剂：10-20份；

阻燃剂：5-10份；

辅助阻燃剂a；1-2份；

辅助阻燃剂b：1-2份。

本实施例中，本发明采用如下重量份数配比的原料制作阻燃珍珠棉：

包括：ldpe：50份；成核剂：4份；抗静电剂：10份；发泡剂：10份；抗收缩剂：10份；阻燃剂：10份；辅助阻燃剂a：1份；辅助阻燃剂b：1份；

本实施例中的阻燃珍珠棉制成后，裁下单位面积下的部分珍珠棉用于抗火试验检测用料，再裁取单位面积下的现有珍珠棉同样用于抗火试验检测用料。将两种材料分别依次放置到水平垂直燃烧试验装置yvf-3中，将温度设置为1200℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3将两种材料逐渐稳定升温，直至两种材料达到1200℃，水平垂直燃烧试验装置yvf-3温度达到1200℃后，记录两种材料在1200℃下的着火时间。得到的着火测试的结果如表4所示，

表4

综上所述，本实施例的阻燃珍珠棉可以在1200℃下保持永久性的阻燃特性，有效减少珍珠棉燃烧造成的危险，相较于现有的珍珠棉，发生火灾时，阻燃珍珠棉的安全特性更高。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。