本發(fā)明涉及聚合物復合材料
技術領域：
，具體涉及一種磷酸鹽阻燃劑加入聚酮樹脂中制備無鹵環(huán)保阻燃聚酮樹脂復合材料。
背景技術：
：聚酮樹脂(pok)，由一氧化碳和烯烴(一般是乙烯和丙烯)共聚合獲得，是一種結晶性工程塑料。這種結構賦予了這種工程塑料優(yōu)異的特點：高熱變形溫度、優(yōu)異的耐化學耐水解耐燃油性能、高抗沖擊強度、高彈性，卓越的耐摩擦性質和低滲透氣體高阻隔性等。主要應用在汽車、電子和包裝等應用領域。如汽車燃油系統(tǒng)和引擎蓋下罩以及各種耐磨部件；各種連接器、插頭、斷路開關；打印機精密配件和食品、藥品、化學品包裝等領域。pok分子主鏈由碳氫通過高結晶形成緊密結晶結構的工程塑料，主要是碳和氫通過共價鍵連接而成，這些鍵的能量都不高，受熱時很容易發(fā)生分解，甚至燃燒，所以pok的極限氧指數(shù)值只有20.0％，屬于易燃品，且燃燒時發(fā)熱量大，產生大量融滴，這使得其在很多領域的應用受到挑戰(zhàn)和限制。因此，對pok的阻燃改性就顯得尤為重要。含磷無機阻燃劑最主要的產品有紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽和聚磷酸銨等。無機磷系的優(yōu)點是穩(wěn)定性好、不產生腐蝕性氣體、效果持久并且毒性低。含磷添加劑主要在凝聚相中作用，它的阻燃機理如下：①形成磷酸配作為脫水劑，并促進成炭，炭的生成降低了從火焰到凝聚相的熱傳導。②磷酸可吸熱，因為它阻止了co氧化為co2，降低了加熱過程。③對凝聚相形成一層薄薄的玻璃狀的或液態(tài)的保護層，因此約束了氧氣擴散、氣相與固相之間的熱量，以及質量傳遞，抑制了炭氧化過程，降低了含磷阻燃劑受熱分解發(fā)生如下變化：磷系阻燃劑→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物，具有強脫水性，在聚合物表合物與空氣隔絕，脫出的水氣吸收大量的熱，使聚合物表面阻燃劑受熱分解釋放出揮發(fā)性磷化物，經(jīng)質譜分析表明，存氫原子濃度大大降低，表明po·捕獲h·，即po·+h·＝hpo。而磷系阻燃劑單獨使用時阻燃效果不佳。是由于磷系阻燃劑起阻燃作用在于促使高聚物初期分解時的脫水而炭化。這一脫水炭化步驟必須依賴高聚物本身的含氧基團，對于本身結構具有含氧基團的高聚物，阻燃效果會更好。而且pok本身側鏈上有含氧基團，所以磷系阻燃劑的添加，可以提高pok的阻燃效果。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于通過將一種或多種匹配性很好的無機磷系阻燃劑來提高阻燃體系的阻燃效率，進而減輕阻燃劑對材料力學性能等方面的負面影響，制備出一種阻燃效果突出、力學性能優(yōu)異且價格低廉的阻燃聚酮樹脂復合材料。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種磷酸鹽阻燃劑阻燃聚酮樹脂復合材料，該阻燃材料包括如下質量分數(shù)的物質：聚酮樹脂80～90wt％無機磷系阻燃劑10～20wt％作為優(yōu)選，該阻燃材料包括如下質量分數(shù)的物質：聚酮樹脂90wt％無機磷系阻燃劑10wt％上述阻燃聚酮樹脂復合材料的制備方法，包括如下步驟：①將所需原料在110℃的烘箱中干燥8h；②準確稱取一定量的聚酮樹脂、無機磷系阻燃劑，在高速混合機中混合10～20分鐘；③將②所得的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混，得到阻燃聚酮樹脂復合材料，其中，擠出機溫度為210～230℃，主機轉速為20～50rpm。作為優(yōu)選，擠出機溫度為210～218℃。作為優(yōu)選，主機轉速為30rpm。本發(fā)明制備的阻燃聚酮樹脂復合材料具有以下特點：由于加入了匹配性較好的無機磷系阻燃劑，促進了聚酮樹脂的成炭，提高了阻燃體系的阻燃效率，因此，該阻燃聚酮復合材料不但具有突出的阻燃性能，且材料在受熱或燃燒過程中不會釋放任何有害物質，不同于鹵系阻燃劑會對人體、環(huán)境造成危害。具體實施方式下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1：將80g聚酮樹脂、20g三聚氰胺聚磷酸鹽加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-0級別(3.2mm)，極限氧指數(shù)達到24.9％。實施例2：將80g聚酮樹脂、20g次磷酸鋁加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-0級別(3.2mm)，極限氧指數(shù)達到26.0％。實施例3：將90g聚酮樹脂、10g三聚氰胺聚磷酸鹽加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-1級別(3.2mm)，極限氧指數(shù)達到26.1％。實施例4：將90g聚酮樹脂、10g次磷酸鋁加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-0級別(3.2mm)，極限氧指數(shù)達到25.0％。實施例5：將90g聚酮樹脂、10g三聚氰胺聚磷酸鹽加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-2級別(1.6mm)，極限氧指數(shù)達到27.5％。實施例6：將90g聚酮樹脂、10g次磷酸鋁加入到高速混合機中混合均勻，將所得混合物加入到雙螺桿擠出機中進行共混、擠出，然后冷卻切粒，得到阻燃聚酮樹脂復合材料。其中，雙螺桿擠出機的轉速為30rpm，加工溫度為210～218℃。得到的阻燃聚酮樹脂復合材料可以通過ul-94測試的v-0級別(1.6mm)，極限氧指數(shù)達到28.6％。表1為根據(jù)不同配方得到的阻燃聚酮樹脂復合材料的燃燒測試結果：材料組成純pok實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6w阻燃劑％020.020.010.010.010.010.0loi/％19.624.926.026.125.027.528.6ul-94無級別v-0v-0v-1v-0v-2v-0由表1可知，無機磷酸鹽阻燃劑加入到聚酮樹脂中能明顯提高它的的阻燃性能以及抗滴落性，且阻燃劑添加量為10wt％時，復合材料體系的阻燃性能達到最優(yōu)。當前第1頁12