一種聚乙烯醇無鹵阻燃的改性方法
【專利摘要】本發(fā)明屬一種聚乙烯醇無鹵阻燃的改性方法領(lǐng)域，特別涉及膨脹阻燃機(jī)理改性聚乙烯醇樹脂制備方法。由于聚乙烯醇與其增塑劑都是富炭的多羥基物質(zhì)，可作為膨脹型阻燃劑的炭源，只需額外加入酸源與氣源即可完成聚乙烯醇樹脂的阻燃改性。其中由于酸源在聚乙烯醇熱塑加工時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，故需使用在200℃以上才能分解的生產(chǎn)無機(jī)酸的物質(zhì)。本發(fā)明所制備的聚乙烯醇樹脂材料離火自熄、低煙密度、低毒性，符合環(huán)保要求。其所制備的汽車油箱、輸油管、輸氣管在使用的時(shí)候安全可靠，故本產(chǎn)品應(yīng)用潛力巨大，具有很好的開發(fā)前景。
【專利說明】—種聚乙烯醇無鹵阻燃的改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚乙烯醇無鹵助燃改性領(lǐng)域，特別涉及膨脹型阻燃體系領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，將中國(guó)包裝材料帶入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，發(fā)展高阻隔復(fù)合材料已成為一種世界性潮流。
[0003]聚乙烯醇(PVA)由于其獨(dú)特的物理與化學(xué)性能一直以來受到人們的普遍關(guān)注，尤其是其阻隔性能特別受到關(guān)注。聚乙烯醇對(duì)氧氣、氮?dú)?、氫氣具有?yōu)秀的阻隔性，其阻氧性能是所有樹脂中最好的，可與鋁箔、玻璃等媲美。在多層熱塑性加工擠出設(shè)備上，將改性后的聚乙烯醇與其他樹脂(如PA、PE、PP、PET、EVA等)多層共擠制備出多層共擠薄膜、汽車油箱、輸油管、輸氣管等高阻隔性能的塑料制品。由于聚乙烯醇高阻隔性能的塑料制品加工工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資低、無毒、無害，受到人們普遍研究。然而在某些使用條件下(如汽車油箱、輸油管、輸氣管等)必須涉及到材料阻燃的問題。
[0004]膨脹型阻燃劑是一種以氮、磷為主的復(fù)合阻燃劑，它不含鹵素，是一類高效低毒的環(huán)保型阻燃劑。膨脹阻燃劑組成包括:酸源、炭源、氣源。酸源是無機(jī)酸或在燃燒時(shí)生成無機(jī)酸的物質(zhì)(如磷酸、硫酸、硼酸、磷酸銨、聚磷酸銨等)；炭源是富炭的多羥基物質(zhì)(如季戊四醇及其雙聚體或三聚體、糊精、淀粉等)；氣源是加熱時(shí)產(chǎn)生不燃性氣體的物質(zhì)(如脲、脲醛樹脂、三聚氰胺等)。
[0005]本發(fā)明以膨脹型阻燃機(jī)理對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行阻燃改性，聚乙烯醇及其增塑體系都是富炭的多羥基物質(zhì)，不需要額外添加炭源物質(zhì)，只改性過程中只要添加酸源與氣源即可達(dá)到阻燃效果。本發(fā)明所改性的聚乙烯醇樹脂材料離火自熄、低煙密度、低毒性，符合環(huán)保要求。本發(fā)明改性的聚乙烯醇樹脂所制備的汽車油箱、輸油管、輸氣管在使用的時(shí)候安全可靠，故本產(chǎn)品應(yīng)用潛力巨大，具有很好的開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:提供一種阻燃性能、低毒性、生產(chǎn)方便的改性聚乙烯醇樹脂的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0007]具體包括以下步驟:
[0008](1)將聚乙烯醇粉料(100份)、復(fù)配增塑劑(10~50份)、酸源物質(zhì)(5~10份)、氣源物質(zhì)(5~10份)以及輔助添加劑(5~10份)使用高速攪拌機(jī)在100°C下混合均勻；
[0009](2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機(jī)中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒；
[0010]所述的復(fù)配增塑劑可以為三羥甲基丙烷、山梨糖醇、低分子量的聚乙烯醇、聚乙二醇、季戊四醇及其雙聚體或三聚體等多元醇中一種或兩種。
[0011]所述酸源物質(zhì)為在燃燒情況下能夠生成無機(jī)酸的物質(zhì)，且分解溫度要大于200°C。
[0012]所述的氣源物質(zhì)為脲、脲醛樹脂、三聚氰胺等。[0013]所述的輔助添加劑為熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、開口機(jī)以及抗氧劑等。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，可連續(xù)化生產(chǎn)，效率高；
[0016]2.本發(fā)明所使用的富炭多羥基物質(zhì)即可作為增塑劑，又可以是阻燃體系中的炭源；
[0017]3.本發(fā)明所生產(chǎn)的改性聚乙烯醇樹脂在燃燒時(shí)離火自熄、低煙密度、低毒性，符合環(huán)保要求。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例:
[0019](I)將100份聚乙烯醇(1799)粉料、20份三羥甲基丙烷、20份季戊四醇、10份酸源、10份三聚氰胺以及5份輔助添加劑使用高速攪拌機(jī)在100°C下混合均勻；
[0020](2)將步驟(1)中制備 的混合料加入到擠出造粒機(jī)中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒。
【權(quán)利要求】
1.一種聚乙烯醇無鹵阻燃的改性方法，其特征在于以下步驟: (1)將聚乙烯醇粉料、復(fù)配增塑劑、酸源物質(zhì)、氣源物質(zhì)以及輔助添加劑使用高速攪拌機(jī)在100°C下混合均勻； (2)將步驟(1)中制備的混合料加入到擠出造粒機(jī)中在溫度145~190°C范圍內(nèi)擠出造粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)所用的復(fù)配增塑劑可以為三羥甲基丙烷、山梨糖醇、低分子量的聚乙烯醇、聚乙二醇、季戊四醇及其雙聚體或三聚體等多元醇中一種或兩種，且復(fù)配增塑劑用量為10~50份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)所用的酸源物質(zhì)為在燃燒情況下能夠生成無機(jī)酸的物質(zhì)，且分解溫度要大于200°C。
4.根據(jù)權(quán) 利要求1的制備方法，其特征在于步驟(1)中輔助添加劑中需加入熱穩(wěn)定劑，用量為0.3~1.0份。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK103756222SQ201410003986
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】馬貴平, 彭呈, 聶俊, 方大為 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)常州先進(jìn)材料研究院