一種氧化銻復(fù)配阻燃pvc軟質(zhì)復(fù)合材料及其制備方法
【專利說(shuō)明】一種氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料 及其制備方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] PVC是一種極性非結(jié)晶型聚合物，分子之間具有較強(qiáng)的作用力，是一種剪切敏感型 聚合物，加工過(guò)程中容易碳化，需添加較多的有機(jī)類加工助劑。隨著有機(jī)類加工助劑添加量 的增大，PVC阻燃性能逐漸降低，且發(fā)煙量隨之變大，給材料的防火性、安全性以及環(huán)保性造 成較大的影響。
[0003] 當(dāng)前對(duì)PVC的阻燃往往是通過(guò)直接外添加氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化銻等無(wú)機(jī)阻 燃劑的方式進(jìn)行阻燃，但是阻燃效果差，發(fā)煙量大，且由于分散不均和界面熔接不良導(dǎo)致氧 化銻等無(wú)機(jī)粉體添加后對(duì)PVC復(fù)合材料的機(jī)械性能影響較大。嚴(yán)重制約著氧化銻在PVC聚 合物中的應(yīng)用。針對(duì)無(wú)機(jī)粉體在樹脂中難分散和難融合的問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)采用復(fù)配改性或母 ?；幚淼姆绞竭M(jìn)行改善。在一定程度上改善了均勻分散、有機(jī)融合以及加工環(huán)境凈化燈 問(wèn)題。但由于PVC本身為粉體材料，且大部分添加助劑均為粉體或液體材料，很難實(shí)現(xiàn)均勻 分散。在加工環(huán)境方面，PVC制品廠的加工環(huán)境仍然惡劣。因此，開(kāi)發(fā)一種既能解決粉體分 散和有機(jī)熔接問(wèn)題，又能使下游PVC制品加工具有良好環(huán)境的原材料具有重要的意義。
[0004] 目前，PVC的阻燃研究已有一些報(bào)道，也已開(kāi)發(fā)了一些有關(guān)PVC阻燃的材 料，如：文獻(xiàn)（【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410384481. 0)公開(kāi)了 一種軟PVC阻燃塑料；文獻(xiàn)（申 請(qǐng)?zhí)枺篊N201410324188. 5)公開(kāi)了 一種耐寒阻燃PVC電纜料；專利文獻(xiàn)（【申請(qǐng)?zhí)枴?201410045482. 2)公開(kāi)了一種PVC阻燃護(hù)套料；專利（專利號(hào)：ZL201210411356. 5)公開(kāi)了 PVC用復(fù)合環(huán)保阻燃劑及PVC阻燃塑料。
[0005] 上述PVC阻燃材料涉及銻系阻燃的較少，且普遍采用鋇鹽、鉛鹽或氰鹽等有毒有 害原料，在兼顧阻燃、抑煙和環(huán)保綜合效益方面有所欠缺，制備的材料往往只解決了阻燃 性，而抑煙和環(huán)保性能方面改善程度有限。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合 材料及其制備方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料，包括以下重量份比例的原料： PVC(SG-3) 100份，增塑劑55-65份，三氧化二銻5-10份，鉬酸銨4-9份，蒙脫土 3-7份，鈣鋅 穩(wěn)定劑3-7份，EVA3-8份，環(huán)氧大豆油0. 5-2份，偶聯(lián)劑3-6份，分散劑1-3份。
[0009] 優(yōu)選地，所述復(fù)合材料采用三氧化二銻、鉬酸銨、蒙脫土以及鈣鋅化合物組成氧化 銻復(fù)配阻燃體系。
[0010] 優(yōu)選地，所述復(fù)合材料是通過(guò)基材樹脂本身與氧化銻進(jìn)行協(xié)同阻燃效應(yīng)。
[0011] 優(yōu)選地，所述的PVC為聚合度為1300的三型聚氯乙烯粉末。
[0012] 優(yōu)選地，所述的三氧化二銻的粒徑為0. 5~I. 5ym。
[0013] 優(yōu)選地，所述增塑劑為D0P/DI0P或DIDP中的一種。
[0014] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯或鋁酸酯中的一種。
[0015] 優(yōu)選地，所述分散劑為具有阻燃性的酯類化合物。
[0016] 優(yōu)選地，所述酯類化合物包括硬脂酸鋅。
[0017] 上述氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料，其制備方法包含以下步驟：
[0018] S1、改性：采用偶聯(lián)劑對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度110-140°C，攪拌速 率2000-4000rpm/min，攪拌時(shí)間3. 5-4. 5h，得到改性三氧化二銻。
[0019] S2、混合：將S1制得的改性三氧化二銻和PVC(SG-3)、增塑劑、鉬酸銨、蒙脫 土、鈣鋅穩(wěn)定劑、EVA、環(huán)氧大豆油、分散劑放置于變頻攪拌機(jī)中按"先慢后快"的方式進(jìn) 行間歇性分級(jí)混合，低速混合轉(zhuǎn)速600-1200rpm/min，混合時(shí)間3-8min;高速混合轉(zhuǎn)速 2000-4000rpm/min，溫度控制在70-90°C，得到混合物料。
[0020] S3、篩分：將S2制得的混合物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，得到篩分后 的粉體；
[0021] S4、包裝：將S3制得的粉體干燥后，進(jìn)行防水性包裝即得。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0023] (1)復(fù)合阻燃材料通過(guò)表面處理技術(shù)和有機(jī)化包覆改性技術(shù)提高阻燃劑和其他添 加劑的活性及表面兼容性來(lái)提高阻燃抑煙性能和材料力學(xué)性，并非通過(guò)增加添加量來(lái)提高 阻燃抑煙性或減少添加量來(lái)改善材料力學(xué)性。
[0024] (2)復(fù)合阻燃材料是通過(guò)基材樹脂本身與氧化銻進(jìn)行協(xié)同阻燃效應(yīng)，未外添加溴、 氯等鹵系阻燃劑與氧化銻進(jìn)行協(xié)同阻燃，而是充分利用基材樹脂中殘留的自由基、未聚合 單體等小分子進(jìn)行協(xié)同阻燃，既節(jié)約成本又增強(qiáng)其環(huán)保性。
[0025] (3)采用偶聯(lián)劑對(duì)主成分三氧化二銻無(wú)機(jī)粉體進(jìn)行有機(jī)化包覆改性后再與鉬酸 銨、蒙脫土以及鈣鋅穩(wěn)定劑等進(jìn)行復(fù)配混合，一方面可通過(guò)有機(jī)化改性提高復(fù)配阻燃劑與 樹脂的相容性，另一方面可通過(guò)有機(jī)化包覆降低氧化銻表面電荷和表面張力，減少團(tuán)聚現(xiàn) 象的廣生，提尚分散性。
[0026] (4)本發(fā)明是一種環(huán)保型PVC軟質(zhì)復(fù)合阻燃材料，未添加有毒有害物質(zhì)，具有高阻 燃、低煙量、低毒、無(wú)害、高抗沖、防震、隔音、質(zhì)地柔軟光滑等特點(diǎn)，并且本發(fā)明可作為PVC 軟質(zhì)阻燃制品的直接添加原材料，可杜絕下游PVC材料加工中的粉塵，改善PVC制品企業(yè)的 加工環(huán)境，減少對(duì)員工的人體傷害。
[0027] (5)本發(fā)明添加有EVA共聚物，能大大改善本發(fā)明產(chǎn)品的柔韌性、防震性、緩沖性 和表面質(zhì)感。 【【具體實(shí)施方式】】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029] 實(shí)施例1 :
[0030] 按以下比例分別稱?。篜VC(SG-3) 100份，增塑劑65份，三氧化二銻10份，鉬酸銨9 份，蒙脫土 7份，鈣鋅穩(wěn)定劑7份，EVA8份，環(huán)氧大豆油2份，偶聯(lián)劑6份，分散劑3份。
[0031] 氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料，其制備方法包含以下步驟：
[0032] S1、改性：采用偶聯(lián)劑對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度140°C，攪拌速率 4000rpm/min，攪拌時(shí)間3. 5h，得到改性三氧化二鋪。
[0033] S2、混合：將Sl制得的改性三氧化二銻和PVC(SG_3)、增塑劑、鉬酸銨、蒙脫土、鈣 鋅穩(wěn)定劑、EVA、環(huán)氧大豆油、分散劑放置于變頻攪拌機(jī)中按"先慢后快"的方式進(jìn)行間歇 性分級(jí)混合，低速混合轉(zhuǎn)速1200rpm/min，混合時(shí)間3min，不控溫；高速混合轉(zhuǎn)速4000rpm/ min，溫度控制在90 °C。
[0034] S3、篩分：將S2制得的混合物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，得到篩分后 的粉體；
[0035] S4、包裝：將S3制得的粉體干燥后，進(jìn)行防水性包裝即得。
[0036] 實(shí)施例2 :
[0037] 按以下比例分別稱取：PVC(SG_3) 100份，增塑劑55份，三氧化二銻5份，鉬酸銨4 份，蒙脫土 3份，鈣鋅穩(wěn)定劑3份，EVA3份，環(huán)氧大豆油0. 5份，偶聯(lián)劑3份，分散劑1份。
[0038] 氧化銻復(fù)配阻燃PVC軟質(zhì)復(fù)合材料，其制備方法包含以下步驟：
[0039] S1、改性：采用偶聯(lián)劑對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度110°C，攪拌速率 2000rpm/min，攪拌時(shí)間4. 5h，得到改性三氧化二鋪。
[0040] S2、混合：將Sl制得的改性三氧化二銻和PVC(SG-3)、增塑劑、鉬酸銨