一种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子工程材料技术领域，尤其涉及一种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]塑料、橡胶、胶黏剂和纤维等高分子材料在日常生活中被广泛使用。这些材料的明显缺点是易燃或可燃，而且燃烧时会产生大量烟雾和有害气体，这给人们日常生活带来严重影响，尤其是其会涉及人身安全问题。因此，高分子材料的阻燃极其重要。常用卤系阻燃剂在燃烧中会分解出大量有毒烟雾，易使在场人员中毒、窒息并影响视觉和逃生，甚至还有致癌的威胁，因此很多发达国家已禁止使用。随着欧盟实施电子产品阻燃无卤化法规的推进，我国于2007年7月I日推出了相应的阻燃法规，从而极大地促进了我国阻燃剂新品种的研究开发。初步无卤阻燃的主要途径是在基材中添加氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌和膨胀石墨等，但因其阻燃效能低，需要很大的填充量才能达到较好的阻燃效果，往往会使基材的力学性能降低。此外，虽然磷氮类阻燃剂的阻燃效能较高，但大多存在易迀出、易吸潮及加工性能差等不足。越来越多地被无机阻燃剂所替代。而碳酸镁阻燃剂的特点是，除了具有单位质量吸热量更大的特点外，它释放的是具有灭火作用的二氧化碳气体。使用碳酸镁作阻燃剂，如同聚合物基体材料携带了一个二氧化碳灭火器，释放出的二氧化碳在燃烧基材四周形成了一个“二氧化碳气膜”，隔离了助燃空气。然而将碳酸镁加入到工程塑料中会造成塑料的机械性能下降，而且其耐热性也变低，要达到良好的机械性能和耐热性，必须用到溴系或者磷系等有机阻燃剂，所以制备具有良好的机械性能和耐热性能而且是采用无机阻燃剂的防火工程塑料一直是业界的难点。
[0003]针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种具有良好机械性能和耐热性的无毒阻燃剂。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中有机阻燃剂有毒和无机阻燃剂阻燃效能低，需要很大的填充量才能达到较好的阻燃效果等缺陷，本发明提供了一种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法，具体包括以下步骤:
[0006]所述碳酸镁改性防火塑料中含有按质量百分比计的下列成分:2%?20%的碳酸镁，1%?10%的助剂，余量为塑料。
[0007]所述防火塑料中还包含有合成树脂，所述合成树脂所占的质量百分比含量为5%?10%。
[0008]所述防火塑料中还包含有纳米级的氢氧化镁阻燃剂，所述纳米级的氢氧化镁阻燃剂所占的质量百分比含量为1%?10%。
[0009]所述碳酸镁以及纳米级的氢氧化镁阻燃剂被包裹在合成树脂中。
[0010]所述合成树脂为醇酸树脂或环氧树脂。
[0011]所述醇酸树脂聚合物的单体为二乙二醇、甘油、已二酸以及油酸中的一种或者多种。
[0012]所述塑料为PC、ABS、PA、PP中的一种或者多种。
[0013]本发明还公开了一种碳酸镁改性塑料的制备方法，包括以下步骤:
[0014]S1、按重量份计，将I?20份碳酸镁和I?16份的合成树脂的单体混合并且分散均匀；
[0015]S2、将I?20份的碳酸镁和I?10份纳米级的氢氧化镁阻燃剂同时与I?16份的合成树脂的单体混合并且分散均匀；
[0016]S3、引发合成树脂单体原位缩聚聚合，过滤干燥后，得到包裹有碳酸镁和纳米级的氢氧化镁阻燃剂的合成树脂；
[0017]S4、将S3产物与I?15份的助剂以及一定量塑料混合均匀得到混合物；
[0018]S5、将所述的混合物投入到挤出机中熔融后挤出造粒，得到碳酸镁改性防火塑料。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]I)本发明中碳酸镁高温分解时单位质量吸热量比普通无机阻燃剂大。
[0021]2)本发明碳酸镁改性防火塑料具有良好的机械性能、耐热性，并且阻燃效果好。
[0022]3)本发明碳酸镁改性防火塑料制备方法简单、易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
[0024]实施例1
[0025]—种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法，包括以下步骤:
[0026]所述碳酸镁改性防火塑料中含有按质量百分比计的下列成分:10%的碳酸镁，5%的助剂，余量为塑料。
[0027]所述防火塑料中还包含合成树脂，所述合成树脂所占的质量百分比含量为16%。
[0028]所述防火塑料中还包含有纳米级的氢氧化镁阻燃剂，所述纳米级的氢氧化镁阻燃剂所占的质量百分比含量为5%。
[0029]所述碳酸镁以及纳米级的氢氧化镁阻燃剂被包裹在合成树脂中。
[0030]所述合成树脂为醇酸树脂。
[0031]所述醇酸树脂聚合物的单体为已二酸。
[0032]所述塑料为PC。
[0033]所述助剂为铝酸酯偶联剂和分散剂聚乙二醇。
[0034]本发明还公开了一种碳酸镁改性塑料的制备方法，包括以下步骤:
[0035]S1、按重量份计，将10份碳酸镁和15份的醇酸树脂混合并且分散均匀；
[0036]S2、将10份的碳酸镁和5份纳米级的氢氧化镁阻燃剂同时与15份的醇酸树脂混合并且分散均匀；
[0037]S3、引发醇酸树脂单体原位缩聚聚合，过滤干燥后，得到包裹有碳酸镁和纳米级的氢氧化镁阻燃剂的醇酸树脂；
[0038]S4、将S3产物与5份的助剂以及一定量塑料混合均匀得到混合物；
[0039]S5、将所述的混合物投入到挤出机中熔融后挤出造粒，得到碳酸镁改性防火塑料。
[0040]本实施例制得的碳酸镁改性塑料按质量百分比计，各组分的含量分别为:碳酸镁:10% ;纳米级的氢氧化镁:5% ;醇酸树脂:15% ;铝酸酯偶联剂:3% ;聚乙二醇:2% ;PC塑料:65%o
[0041]本发明的有益效果是:
[0042]I)本发明中碳酸镁高温分解时单位质量吸热量比普通无机阻燃剂大。
[0043]2)本发明碳酸镁改性防火塑料具有良好的机械性能、耐热性，并且阻燃效果好。
[0044]3)本发明碳酸镁改性防火塑料制备方法简单、易于工业化生产。
[0045]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述的工程塑料中含有按质量百分比计的下列成分:2 %?20 %的碳酸镁，I %?10 %的助剂，余量为塑料。2.根据权利要求1所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述防火塑料中还包含有合成树脂，所述合成树脂所占的质量百分比含量为5 %?10 %。3.根据权利要求2所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述防火塑料中还包含有纳米级的氢氧化镁阻燃剂，所述纳米级的氢氧化镁阻燃剂所占的质量百分比含量为.1% ?10%。4.根据权利要求2或3所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述碳酸镁以及纳米级的氢氧化镁阻燃剂被包裹在合成树脂中。5.根据权利要求4所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述合成树脂为醇酸树脂或环氧树脂。6.根据权利要求5所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述醇酸树脂聚合物的单体为二乙二醇、甘油、已二酸以及油酸中的一种或者多种。7.根据权利要求1所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述塑料为PC、ABS、PA、PP中的一种或者多种。8.根据权利要求1所述的碳酸镁改性防火塑料，其特征在于，所述助剂为铝酸酯偶联剂和分散剂聚乙二醇。9.一种碳酸镁改性防火塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: s1、按重量份计，将I?20份碳酸镁和I?16份的合成树脂的单体混合并且分散均匀； s2、将I?20份的碳酸镁和I?10份纳米级的氢氧化镁阻燃剂同时与I?16份的合成树脂的单体混合并且分散均匀； s3、引发合成树脂单体原位缩聚聚合，过滤干燥后，得到包裹有碳酸镁和纳米级的氢氧化镁阻燃剂的合成树脂； s4、将S3产物与I?15份的助剂以及一定量塑料混合均匀得到混合物； s5、将所述的混合物投入到挤出机中熔融后挤出造粒，得到碳酸镁改性防火塑料。
【专利摘要】本发明涉及高分子工程材料技术领域，公开了一种碳酸镁改性防火塑料及其制备方法。本发明的碳酸镁改性防火塑料由碳酸镁、纳米级氢氧化镁、合成树脂、助剂和塑料组成。本发明碳酸镁改性防火塑料具有良好的机械性能、耐热性，并且阻燃效果好。
【IPC分类】C08K9/10, C08L69/00, C08L71/08, C08K13/06, C08K3/26, C08L67/08, C08K5/10, C08K3/22
【公开号】CN105038176
【申请号】CN201510437169
【发明人】韦海棉
【申请人】韦海棉
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月23日