本發(fā)明涉及阻燃塑料制備，具體涉及一種阻燃防火塑料及其制備方法。
背景技術：
1、聚碳酸酯是一種高性能的熱塑性工程塑料，以其優(yōu)異的透明性、抗沖擊性和耐熱性而被廣泛應用于各種領域。然而，pc的ul-94垂直燃燒等級為v-2，loi僅為25.0%，在對阻燃要求較高的應用場景中其阻燃性能并不能滿足要求。通過在pc中加入阻燃劑是提高其阻燃性能最直接有效的方式，然而由于溴系和磺酸鹽系阻燃的煙氣毒性和環(huán)境毒性，這兩類用于pc的高效阻燃劑逐漸被禁用目前用于pc的磷系和硅系阻燃劑面臨阻燃效率低，添加量大和與pc相容性差等問題，無法滿足聚碳酸酯阻燃的需求。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃防火塑料及其制備方法，解決了現(xiàn)階段聚碳酸酯塑料阻燃防火效果較差的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
3、一種阻燃防火塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
4、步驟a1：將海泡石分散在乙醇中，在轉速為200-300r/min，溫度為60-70℃的條件下，攪拌并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷和去離子水，進行反應2-3h，制得氨基化海泡石；
5、步驟a2：將氨基化海泡石、改性填料和去離子水混合均勻，在頻率為20-30khz，溫度為80-85℃的條件下，超聲并加入植酸，升溫至90-95℃，進行反應5-7h，制得阻燃填料；
6、步驟a3：將雙酚a型聚碳酸酯加入密煉機中，在轉速為60-80r/min，溫度為240-250℃的條件下，熔融并加入阻燃填料，熔融共混8-10min，熱壓并冷卻制得阻燃防火塑料。
7、進一步，步驟a1所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為海泡石質(zhì)量的3%。
8、進一步，步驟a2所述的氨基化海泡石、改性填料和植酸的用量比為3g0:5g:10ml。
9、進一步，步驟a3所述的雙酚a型聚碳酸酯和阻燃填料的質(zhì)量比為100:10-15，雙酚a型聚碳酸酯的型號為25037-45-0。
10、進一步，所述的改性填料由如下步驟制成：
11、步驟b1：將八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨、1，3-雙（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和二甲基亞砜混合均勻，通入氮氣保護，在轉速為120-150r/min，溫度為105-110℃的條件下，進行反應3-5h，制得雙胺端聚硅氧烷，將聚磷酸銨、對苯二甲醛和dmf混合均勻，在轉速為150-200r/min，溫度為65-70℃的條件下，攪拌并加入雙胺端聚硅氧烷，進行反應8-10h，制得預處理聚磷酸銨；
12、步驟b2：將dopo溶于乙醇中，通入氮氣保護，在轉速為120-150r/min，溫度為65-70℃的條件下，攪拌并加入偶氮二異丁腈和預處理聚磷酸銨，進行反應20-25h，制得改性聚磷酸銨，將改性聚磷酸銨、甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷、氯鉑酸和dmf混合均勻，通入氮氣保護，在轉速為60-80r/min，溫度為75-80℃的條件下，進行反應4-6h，制得功能化聚磷酸銨；
13、步驟b3：將3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和dmf混合均勻，在轉速為120-150r/min，溫度為30-40℃的條件下，攪拌并加入三乙胺，進行反應4-6h，制得改性單體，將改性單體、異丙醇、去離子水和氫氧化鈉混合，在轉速為60-80r/min，溫度為85-90℃的條件下，進行反應3-5h后，降溫至20-25℃，進行反應14-16h，制得改性劑；
14、步驟b4：將改性劑、三乙胺和四氫呋喃混合均勻，通入氮氣保護，在轉速為120-150r/min，溫度為0℃的條件下，攪拌并加入功能化聚磷酸銨，進行反應3-5h后，升溫至20-25℃，進行反應20-25h，制得前驅(qū)體，將前驅(qū)體分散在四氫呋喃中，在轉速為120-150r/min，溫度為10-15℃的條件下，攪拌并加入溴化鋅，攪拌處理3-5h，制得改性填料。
15、進一步，步驟b1所述的八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨、1，3-雙（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩爾比為1.4:1:3:2，聚磷酸銨、對苯二甲醛和雙胺端聚硅氧烷4g:5mmol:5mmol。
16、進一步，步驟b2所述的預處理聚磷酸銨上的c=n鍵和dopo的摩爾比為1:1，偶氮二異丁腈的用量為dopo質(zhì)量的1‰，改性聚磷酸銨上的si-h鍵和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為1:1，氯鉑酸的用量為甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷質(zhì)量的1‰。
17、進一步，步驟b3所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和三乙胺的摩爾比為1:1:1，改性單體、異丙醇、去離子水和氫氧化鈉的用量比為120mmol:120ml:3ml:80mmol。
18、進一步，步驟b4所述的改性劑、三乙胺、四氫呋喃和功能化聚磷酸銨的用量比為8g:5ml:30ml:3g，前驅(qū)體、四氫呋喃和溴化鋅的用量比為3g:20ml:1g。
19、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明制備的一種阻燃防火塑料以海泡石為原料用3-氨丙基三乙氧基硅烷處理，使得海泡石表面接枝氨基，制得氨基化海泡石，將氨基化海泡石和改性填料超聲共混，再用植酸處理，使得植酸上的磷酸基團和氨基化海泡石上的氨基以及改性填料上的氨基接枝，制得阻燃填料，將雙酚a型聚碳酸酯熔融與阻燃填料共混，制得阻燃防火塑料。
20、改性填料以八甲基環(huán)四硅氧烷和四甲基環(huán)四硅氧烷為原料開環(huán)，再與、1，3-雙（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷聚合，制得雙胺端聚硅氧烷，將雙胺端聚硅氧烷和對苯二甲醛反應，使得雙胺端聚硅氧烷上的氨基和對苯二甲醛上的醛基反應并包覆在聚磷酸銨的表面，制得預處理磷酸銨，將預處理磷酸銨和dopo反應，使得預處理磷酸銨上的c=n鍵和dopo上的p-h鍵接枝，制得改性聚磷酸銨，將改性聚磷酸銨和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷反應，使得改性聚磷酸銨上的si-h和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷上的雙鍵反應，制得功能化聚磷酸銨，將3-氨基三乙氧基硅烷用叔丁氧羰酰氯保護，制得改性單體，將改性單體水解縮合，形成含有保護基的環(huán)四硅氧烷四硅醇鈉結構，制得改性劑，將改性劑和功能化聚磷酸銨在三乙胺的作用下，使得改性劑上的硅醇鈉與功能化聚磷酸銨上的氯原子位點反應，制得改性填料。
21、該阻燃防火塑料在燃燒時，阻燃填料受熱水分子蒸發(fā)導致結構膨脹，形成隔離層，同時水分子的蒸發(fā)能夠帶走熱量，釋放出的氨氣能夠減少煙氣的含量進而達到阻燃效果，產(chǎn)生的無機酸和磷酸酯脫水碳化，與隔離層配合形成大層間距的碳層，含有有機硅結構，能夠形成si-c進而增加碳層的密度，內(nèi)部的鋁離子和鎂離子在高溫燃燒后，能夠形成氧化鋁和氧化鎂，進而增加碳層的難燃性，提升了塑料的阻燃防火效果。
1.一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟a1所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量為海泡石質(zhì)量的3%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟a2所述的氨基化海泡石、改性填料和植酸的用量比為3g0:5g:10ml。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟a3所述的雙酚a型聚碳酸酯和阻燃填料的質(zhì)量比為100:10-15。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：所述的改性填料由如下步驟制成：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟b1所述的八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨、1，3-雙（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩爾比為1.4:1:3:2，聚磷酸銨、對苯二甲醛和雙胺端聚硅氧烷4g:5mmol:5mmol。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟b2所述的預處理聚磷酸銨上的c=n鍵和dopo的摩爾比為1:1，改性聚磷酸銨上的si-h鍵和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為1:1。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟b3所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和三乙胺的摩爾比為1:1:1，改性單體、異丙醇、去離子水和氫氧化鈉的用量比為120mmol:120ml:3ml:80mmol。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃防火塑料的制備方法，其特征在于：步驟b4所述的改性劑、三乙胺、四氫呋喃和功能化聚磷酸銨的用量比為8g:5ml:30ml:3g，前驅(qū)體、四氫呋喃和溴化鋅的用量比為3g:20ml:1g。
10.一種阻燃防火塑料，其特征在于：根據(jù)權利要求1-9任一所述制備方法制備而成。