专利名称：一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂的制作方法
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂技术领域
本发明属于矿井防火安全领域，具体涉及一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂。
技术背景
目前我国的矿井事故频发，尤其是发生瓦斯爆炸，造成大规模的矿井火灾，矿井火灾又叫矿内火灾或井下火灾，是指发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点的火灾，严重波及和威胁到井下安全。而我国目前很多矿井的防火性能较差，因此亟待解决的问题就是提矿井的防火性能，加强矿井的牢固度。现有的矿井防火就是通过在最外层涂上一层普通防火涂料，起到的作用非常之微弱，一旦近距离有明火就会发生火灾，损失非常惨重。在此基础上，本申请提出了一种新型矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂来大大提高建筑的防火性能。
阻燃纤维是在国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。该产品采用新一代纤维阻燃技术——溶胶凝胶技术，使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在，既保证了纤维优良的物理性能，又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。该纤维及纺织品同时具有阻燃、 隔热和抗熔滴的效果，其应用性能、安全性能和附加值大大提高，可广泛应用于民用、工业以及军事等领域。产品特性
1、良好的阻燃性能。经国际权威检测机构SGS检定极限氧指数LOI值》
2、安全性好。纤维遇火时不熔融，低烟不释放毒气。
3、永久性的阻燃作用。冲水和摩擦等不会影响阻燃性能。
4、环保性。发明内容
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝40 60份、氢氧化镁20 25份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、聚磷酸铵(APP) 15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯5份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、 甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种；
所述无卤阻燃聚酰胺由以下配比的原料配制成聚酰胺68 92%;氰尿酸三聚氰胺5 25% ；丙烯酸类聚合物(ACR) 2 15% ；三新酯0. 1 0. 5% ；双十四碳醇酯抗氧剂 0. 1 ；有机锡热稳定剂0. 1 2% ；促进剂PMTM 0. 1 2% ；
进一步地，所述阻燃纤维是一种三烯弹力阻燃纤维，其特征是由聚乙烯2.5%、聚氯乙烯1. 5%、聚丙烯96%树脂构成；
进一步地，所述阻燃纤维是1 2厘米的短纤维，其成分是天然椰棕纤维。
进一步地，所述微胶囊红磷的表面使用氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材；
进一步地，所述可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、 干燥后，再在900-1000C下膨化制得；
进一步地，所述竹粉是竹子经过烘干经微粉机研磨至观0目后制得。
有益效果
该新型阻燃剂，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，属于无公害阻燃剂，符合国际标准发展趋势的新产品。具体实施例
具体实施例1
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝40份、氢氧化镁20份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、聚磷酸铵(APP) 15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯5 份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、 碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种；
所述无卤阻燃聚酰胺由以下配比的原料配制成聚酰胺68 92%;氰尿酸三聚氰胺5 25% ；丙烯酸类聚合物(ACR) 2 15% ；三新酯0. 1 0. 5% ；双十四碳醇酯抗氧剂 0. 1 ；有机锡热稳定剂0. 1 2% ；促进剂PMTM 0. 1 2% ；
进一步地，所述阻燃纤维是一种三烯弹力阻燃纤维，其特征是由聚乙烯2.5%、聚氯乙烯1. 5%、聚丙烯96%树脂构成；
进一步地，所述阻燃纤维是1 2厘米的短纤维，其成分是天然椰棕纤维。
进一步地，所述微胶囊红磷的表面使用氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材；
进一步地，所述可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、 干燥后，再在900-1000C下膨化制得；
进一步地，所述竹粉是竹子经过烘干经微粉机研磨至观0目后制得。
其中硼酸锌的制备如下
硼酸中和法
1硼酸-氢氧化锌法
2Zn (OH)2+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+7. 5H20
此法将硼酸和氢氧化锌按一定的比例投入反应器，控制一定的固液比，于 90-100°C下反应5-7h。该路线的优点就是产品单一、无三废、硼酸的利用率较高。而该法的缺点是所需氢氧化锌需要现场制备，因此不可避免地产生了副产物和废水。
2硼酸-氧化锌法
2Zn0+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+5. 5H20
此法的制备条件和硼酸-氢氧化锌法差不多，并且消除了硼酸-氢氧化锌法带来的麻烦，具有工艺简单、工序少、产品单一等优点，母液可以直接循环使用
3硼酸盐-锌盐法
美国硼砂与化学品公司在专利中就此法报道了有10多条原料路线，下面是其中二条使用较为普遍的路线。
3. 5ZnS04+3. 5Na2B407+0. 5Zn0+10H20 = 2 (2Ζη0 ·3Β203 ·3· 5Η20) +3. 5Na2S04+2H3 Β03
此法硼砂、锌盐原料易得，成本较低，在粒度控制上有一定的优势；但是该法的缺点是反应条件比较苛刻。硼砂是强碱弱酸盐，使得体系溶液显碱性，锌以氢氧化锌微溶物形式存在，使得复分解反应速度减慢，反应时间延长，在一定程度上增加了能耗，提高了产品成本。另外，此方法生成硼酸和硫酸钠两种副产物，要将两种副产物分离出来，母液循环使用，处理工序相当繁杂。
具体实施例2
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝50份、氢氧化镁22. 5份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、 聚磷酸铵(APP) 15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯 5份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、 碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种；
所述无卤阻燃聚酰胺由以下配比的原料配制成聚酰胺68 92%;氰尿酸三聚氰胺5 25% ；丙烯酸类聚合物(ACR) 2 15% ；三新酯0. 1 0. 5% ；双十四碳醇酯抗氧剂 0. 1 ；有机锡热稳定剂0. 1 2% ；促进剂PMTM 0. 1 2% ；
进一步地，所述阻燃纤维是一种三烯弹力阻燃纤维，其特征是由聚乙烯2.5%、聚氯乙烯1. 5%、聚丙烯96%树脂构成；
进一步地，所述阻燃纤维是1 2厘米的短纤维，其成分是天然椰棕纤维。
进一步地，所述微胶囊红磷的表面使用氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材；
进一步地，所述可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、 干燥后，再在900-1000C下膨化制得；
进一步地，所述竹粉是竹子经过烘干经微粉机研磨至观0目后制得。
其中硼酸锌的制备如下
硼酸中和法
1硼酸-氢氧化锌法
2Zn (OH)2+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+7. 5H20
此法将硼酸和氢氧化锌按一定的比例投入反应器，控制一定的固液比，于 90-100°C下反应5-7h。该路线的优点就是产品单一、无三废、硼酸的利用率较高。而该法的缺点是所需氢氧化锌需要现场制备，因此不可避免地产生了副产物和废水。
2硼酸-氧化锌法
2Zn0+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+5. 5H20
此法的制备条件和硼酸-氢氧化锌法差不多，并且消除了硼酸-氢氧化锌法带来的麻烦，具有工艺简单、工序少、产品单一等优点，母液可以直接循环使用
3硼酸盐-锌盐法
美国硼砂与化学品公司在专利中就此法报道了有10多条原料路线，下面是其中二条使用较为普遍的路线。
3. 5ZnS04+3. 5Na2B407+0. 5Zn0+10H20 = 2 (2Ζη0 ·3Β203 ·3· 5Η20) +3. 5Na2S04+2H3 Β03
此法硼砂、锌盐原料易得，成本较低，在粒度控制上有一定的优势；但是该法的缺点是反应条件比较苛刻。硼砂是强碱弱酸盐，使得体系溶液显碱性，锌以氢氧化锌微溶物形式存在，使得复分解反应速度减慢，反应时间延长，在一定程度上增加了能耗，提高了产品成本。另外，此方法生成硼酸和硫酸钠两种副产物，要将两种副产物分离出来，母液循环使用，处理工序相当繁杂。
具体实施例3
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝60份、氢氧化镁25份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、聚磷酸铵(APP) 15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯5 份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、 碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种；
所述无卤阻燃聚酰胺由以下配比的原料配制成聚酰胺68 92%;氰尿酸三聚氰胺5 25% ；丙烯酸类聚合物(ACR) 2 15% ；三新酯0. 1 0. 5% ；双十四碳醇酯抗氧剂 0. 1 ；有机锡热稳定剂0. 1 2% ；促进剂PMTM 0. 1 2% ；
进一步地，所述阻燃纤维是一种三烯弹力阻燃纤维，其特征是由聚乙烯2.5%、聚氯乙烯1. 5%、聚丙烯96%树脂构成；
进一步地，所述阻燃纤维是1 2厘米的短纤维，其成分是天然椰棕纤维。
进一步地，所述微胶囊红磷的表面使用氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材；
进一步地，所述可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、 干燥后，再在900-1000C下膨化制得；
进一步地，所述竹粉是竹子经过烘干经微粉机研磨至观0目后制得。
其中硼酸锌的制备如下
硼酸中和法
1硼酸-氢氧化锌法
2Zn (OH)2+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+7. 5H20
此法将硼酸和氢氧化锌按一定的比例投入反应器，控制一定的固液比，于 90-100°C下反应5-7h。该路线的优点就是产品单一、无三废、硼酸的利用率较高。而该法的缺点是所需氢氧化锌需要现场制备，因此不可避免地产生了副产物和废水。
2硼酸-氧化锌法
2Zn0+6H3B03 = 2Ζη0 · 3B203 · 3. 5H20+5. 5H20
此法的制备条件和硼酸-氢氧化锌法差不多，并且消除了硼酸-氢氧化锌法带来的麻烦，具有工艺简单、工序少、产品单一等优点，母液可以直接循环使用
3硼酸盐-锌盐法
美国硼砂与化学品公司在专利中就此法报道了有10多条原料路线，下面是其中二条使用较为普遍的路线。
3. 5ZnS04+3. 5Na2B407+0. 5Zn0+10H20 = 2 (2Ζη0 ·3Β203 ·3· 5Η20) +3. 5Na2S04+2H3 Β03
此法硼砂、锌盐原料易得，成本较低，在粒度控制上有一定的优势；但是该法的缺点是反应条件比较苛刻。硼砂是强碱弱酸盐，使得体系溶液显碱性，锌以氢氧化锌微溶物形式存在，使得复分解反应速度减慢，反应时间延长，在一定程度上增加了能耗，提高了产品成本。另外，此方法生成硼酸和硫酸钠两种副产物，要将两种副产物分离出来，母液循环使用，处理工序相当繁杂。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝40 60份、氢氧化镁20 25份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、聚磷酸铵(APP) 15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯5份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、 甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种；所述无卤阻燃聚酰胺由以下配比的原料配制成聚酰胺68 92% ；氰尿酸三聚氰胺 5 25%;丙烯酸类聚合物(ACR) 2 15%;三新酯0. 1 0.5%;双十四碳醇酯抗氧剂0. 1 1% ；有机锡热稳定剂0. 1 2% ；促进剂PMTM 0. 1 2%。
2.根据权利要求1所述的一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于所述阻燃纤维是一种三烯弹力阻燃纤维，其特征是由聚乙烯2. 5%、聚氯乙烯1. 5%、聚丙烯96% 树脂构成。
3.根据权利要求1-2所述的一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于所述阻燃纤维是1 2厘米的短纤维，其成分是天然椰棕纤维。
4.根据权利要求1-3所述的一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于所述微胶囊红磷的表面使用氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐、合成树脂为包囊壁材。
5.根据权利要求1-4所述的一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于所述可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、干燥后，再在900-1000C 下膨化制得。
6.根据权利要求1-5所述的一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于所述竹粉是竹子经过烘干经微粉机研磨至观0目后制得。
全文摘要
一种矿井用含竹粉、阻燃纤维的阻燃剂，其特征在于含有以下重量比的组分无卤阻燃聚酰胺10份、氢氧化铝40～60份、氢氧化镁20～25份、微胶囊红磷10份、可膨胀石墨10份、聚磷酸铵(APP)15份、硼酸锌10份、阻燃纤维30份、竹粉20份、氧化膦5份、磷酸三甲苯酯5份、磷酸三苯酯5份、磷酸三异丙苯酯5份、磷酸三丁酯5份、磷酸三辛酯5份、甲苯基二苯基磷酸酯5份、N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯5份，增强剂5份，所述增强剂为玻璃纤维、碳纤维、木纤维、膨润土、炭黑、蒙脱土、油页岩灰中的一种。
文档编号C09K21/14GK102517041SQ20111036247
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者唐计海, 宋庆忠, 朱昆伦, 袁兴友, 颜景雪 申请人:山东合兴科技发展有限公司