CN102863681B

CN102863681B - 一种阻燃低烟材料及其制作工艺

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Publication number: CN102863681B
Application number: CN201210404708.4A
Authority: CN
Inventors: 陈姜志
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: CN102863681A

Abstract

本发明涉及一种阻燃低烟材料的配方及其制作工艺是将塑料、火山灰粉、蒙脱石粉、阻燃剂及其它化工助剂经过配制、密炼、开炼、截断成薄片半成品后，再由发泡机发泡成型。所述的阻燃低烟材料采用火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂、化工助剂配制，其质量份为6～6.5份塑料、1.5～2份火山灰粉、1.5～2.5份蒙脱石粉、2～2.5份阻燃剂、0.5～1份化工助剂。本发明阻燃低烟效果明显、较现有同类产品成本低、材料环保，不会出现毒害、工艺方案完整。

Description

一种阻燃低烟材料及其制作工艺

技术领域：

本发明涉及一种阻燃低烟材料及其制作工艺，特别是一种具有阻燃低烟效果并且环保的塑料发泡材料的配方及其制作工艺。本发明的塑料发泡(又称EVA发泡或交联发泡)。

背景技术：

现有常用的阻燃塑料发泡材料，包括乙烯－醋酸乙烯共聚物、高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯及阻燃剂、化工助剂、碳酸钙填充剂等，用这些材料发泡出来的产品虽然有一定的阻燃功能和环保效果,但并不能达到高标准要求(通常耐高温只有130°C～150°C左右)，远不能满足国家发展和人民生产生活需要。最要害的是用这些材料做出来的产品在燃烧时浓烟很大,而且有毒。据有关机构统计，在火灾事故中高达75%以上的人不是给火烧死的，而是给烟熏死毒死的，往往在不到40秒的时间里夺走宝贵的生命。另外现有阻燃发泡材料制作工艺还存缺陷,因为为了达到阻燃好效果，生产时必须加大阻燃剂的分量，不但造成材料分解不均匀，功能受到影响，而且达不到最高环保标准。所以开发和利用阻燃环保新材料，特别是低烟甚至无烟的环保塑料发泡材料，对保护国家和人民生命财产安全具有重要意义，市场潜力巨大。

发明内容：

本发明的目的正是为了解决上述现有技术缺陷而发明的一种阻燃低烟材料及其制作工艺。

本发明的目的可以通过以下技术手段来实现：

本发明的一种阻燃低烟材料，是将塑料、火山灰粉、蒙脱石粉、阻燃剂及其它化工助剂经过配制、密炼、开炼、截断成薄片半成品后，再由发泡机发泡成型。所述的阻燃低烟材料采用火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂、化工助剂配制，其质量份为6～6.5份塑料、1.5～2份火山灰粉、1.5～2.5份蒙脱石粉、2～2.5份阻燃剂、0.5～1份化工助剂。

所述的火山灰粉粒径为1500～2000目；所述的蒙脱石粉粒径为1500～3000目；所述的塑料为高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物至少一种；所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂或溴化聚苯乙烯至少一种；所述的化工助剂为偶氮二甲酰胺、99.5%～99.7%氧化锌、固性硬脂酸锌、水性硬脂酸锌、非离子型交联剂W－8035、非离子型交联剂W-8130或非离子型交联剂W-8235至少四种。

所述的阻燃低烟材料的制作工艺为：

⑴将上所述火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂均匀混合后通过橡胶塑料捏炼机进行密炼；

⑵密炼至温度达到90℃左右时，加入化工助剂继续密炼至温度达到107℃～110℃,整个密炼时间为11～13分钟；

⑶密炼后的物料通过开炼机炼胶，再通过截断机制成薄片半成品；

⑷将半成品按模具设计工艺的要求，最后经过发泡机发泡成型。

本发明具有以下显著优点：

1、阻燃低烟效果明显。环保新材料火山灰粉是经过1200度以上高温的火山喷出来的矿物质粒子,而蒙脱石粉是采用火山喷出来的岩浆岩沉积后研磨成的,这两种材料本身就很耐高温,所以当火山灰粉和蒙脱石粉与其它发泡材料混炼发泡出来的产品,大大提高了阻燃效果,燃点温度高达600·C以上；最重要的是低烟效果很明显,燃焰物极少,浓烟减少高达60%以上。由于低烟效果好，能见度高，大大增加了人们在火灾中逃生中自救或被抢救的机会,把损失降到最低限度；

2、本发明较现有同类产品成本低。由于火山灰粉与蒙脱石粉不但很耐高温,而且与其它发泡材料相溶、分解、交联很理想，添加后可以不但减少阻燃剂和塑料的份量，相对减少了1％～2％的阻燃剂、0.5～1%的塑料，而且功能更稳定。降低了成本，扩大了应用范围；

3、材料环保，不会出现毒害。火山灰粉不但是工业产品的理想填充料，还是化妆品和日用品的理想填充料，而蒙脱石粉更可以当药材用，本身这两种材料就非常环保无毒，添加了火山灰粉和蒙脱石粉，减少了阻燃剂份量，增强了环保性；蒙脱石粉还有很强的吸附能力,能把塑料及阻燃剂异味吸附掉；.

4、工艺方案完整。由于火山灰粉、蒙脱石粉与塑料、阻燃剂和化工助剂的配比合理，即使在减少阻燃剂和塑料的情况下，阻燃和低烟效果依然理想,发泡出来的产品质量优良,密度好,平整美观。

具体实施方式：

下面通过具体配制及工艺方案对本发明的阻燃低烟材料及其制作工艺进行进一步的说明，使得本领域工作人员能够更进一步的了解并实施本发明：

本发明的一种阻燃低烟材料及其制作工艺，是将火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂及其它化工助剂配制、密炼、开胶、通过截断机制成薄片半成品后，再由发泡机发泡成型。阻燃低烟材料采用火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂、化工助剂配制，其质量份为6—6.5份塑料、1.5～2份火山灰粉、1.5～2.5蒙脱石粉、2～2.5份阻燃剂、0.5～1份化工助剂构成。

火山灰粉的粒径为1500～2000目；蒙脱石粉的粒径为1500～3000目；塑料为高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物至少一种；阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂或溴化聚苯乙烯至少一种；化工助剂为偶氮二甲酰胺、99.5%～99.7%氧化锌、固性硬脂酸锌、水性硬脂酸锌、非离子型交联剂W－8035、非离子型交联剂W-8130或非离子型交联剂W-8235至少四种。

阻燃低烟材料的制作工艺为：

⑴将以上所述火山灰粉、蒙脱石粉、塑料、阻燃剂均匀混合后通过橡胶塑料捏炼机进行密炼；

⑵密炼至温度90℃左右时，加入化工助剂继续密炼至温度达到107℃～110℃所有物料分解成团时即可，整个密炼时间为11～13分钟；

⑶密炼后的整团物料通过开炼机炼胶，再通过截断机制出薄片半成品；

⑷最后将半成品按模具设计工艺的要求，经过发泡机发泡成型。

具体实施的实例如下：

实施例1

一种阻燃低烟环保材料，由质量比为6份塑料、2份火山灰粉、2份蒙脱石粉、2.5份阻燃剂、0.5份化工助剂构成。

本发明的火山灰粉粒径为1500～2000目；蒙脱石粉粒径为1500～3000目；

塑料为低压高密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物至少一种；

阻燃剂为十溴二苯乙烷；

化工助剂为偶氮二甲酰胺、99.5%至99.7%氧化锌、固性硬脂酸锌、水性硬脂酸锌、非离子型交联剂W－8035、非离子型交联剂W-8130或非离子型交联剂W-8235至少四种。

实施例2：

一种阻燃低烟环保材料，由质量比为6.5份塑料、1.5份火山灰粉、2.5份蒙脱石粉、2份阻燃剂、0.5份化工助剂构成；

塑料可以为高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物任意一种或几种组合；

阻燃剂为溴化聚苯乙烯；

化工助剂为偶氮二甲酰胺、99.5%～99.7%氧化锌、固性硬脂酸锌、水性硬脂酸锌、非离子型交联剂W－8035、非离子型交联剂W-8130或非离子型交联剂W-8235至少四种。

本发明阻燃低烟环保材料的制作工艺为：

1.将以上实施例1或实施例2所描述的火山灰粉和蒙脱石粉环保新材料以及所需的塑料、阻燃剂及化工助剂等材料混合准备，经过橡胶塑料捏炼机密炼成团状；

2.经过上述设备后处理后，再通过开炼机炼胶，截断机制成薄片半成品；

3.将半成品，按模具设计工艺的要求，经过发泡机发泡，最后成型；

其进一步具体操作流程为阻燃低烟环保材料其发泡（也叫交联发泡）工艺制作步骤为：

第一步密炼:(1）.将粒径为1500～2000目的火山灰粉和粒径为1500～3000目的蒙脱石粉与阻燃剂、以及以上至少一种塑料均匀放入橡胶塑料捏炼机混炼室密炼，混炼室入料时的温度为75℃～80℃（用红外线温度测量计），盖上压力盖和防尘盖密炼；(2）.密炼到温度约90℃时，升起压力盖和防尘盖，加入化工助剂，盖上盖继续密炼，密炼到温度约95℃时，升盖进行第一次翻料；盖上盖密炼到温度约在100℃时升盖再翻料两次；盖上盖密炼到103℃时升盖最后翻料一次，即共翻料四次；(3）.温度在107℃～110℃时，整团物料已炼好（密炼全程约11～13分钟）；

第二步开炼：完成密炼机上述工序后,开炼机开始工作,这时把密炼好的整团物料送到开炼机上，反复翻动炼胶3次约4分钟，开炼机两个滚轮的温度为75℃～80℃（要先预热20分钟）；

第三步截断出片：(1）物料在开练机炼胶之后放到另一台开炼机上出片，片的厚度为1MM～1.2MM的薄片；(2).再把薄片经过输送带送到截断机，截断成薄片半成品(其长度和宽度要根据模具设计要求来调整),截断刀的温度要预热到140℃～145℃（从第二步开炼开始到第三步截断出片全程约10分钟）；

第四步发泡：把截断后的薄片半成品根据模具设计的要求计算出称好重量，放入发泡机模具内发泡，发泡机模具的温度为178℃～180℃。经过一定的压力、加硫时间和必需的温度（压力、加硫时间和温度是根据塑料发泡成品的硬度、厚度而计算出来的），发泡出来的塑料成品大片是薄片半成品的2～2.2倍，发泡倍率也是按不同的大片成品计算的。

发泡原理：a.发泡剂（即偶氮二甲酰胺）通过交联化学反应，产生大量气体，使塑料因热而膨胀；b.架桥剂（非离子型交联剂W－8130）采用过氧化物进行加硫；G.完成上述工艺程序发泡出成品大片后，打开发泡机的模具拉出成品片材放在地上冷却，24小时后才能使用。

尽管以上对本发明进行了详细描述，但是应该理解本文的实施方式并不是对本发明进行的限制，任何简单的配方替换和等效的工艺流程修改都应该落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种阻燃低烟环保材料的制作工艺，其特征在于：

a.按质量份，将6—6.5份塑料、1.5～2份火山灰粉、1.5～2.5蒙脱石粉、2～2.5份阻燃剂、0.5～1份化工助剂准备；

b.将粒径为1500～2000目的火山灰粉和粒径为1500～3000目的蒙脱石粉与阻燃剂、塑料均匀放入橡胶塑料捏炼机混炼室密炼，混炼室入料时的温度为75℃～80℃；密炼到温度90℃时，升起压力盖和防尘盖，加入化工助剂，盖上盖继续密炼，密炼到温度95℃时，升盖进行第一次翻料；盖上盖密炼到温度在100℃时升盖再翻料两次；盖上盖密炼到103℃时升盖最后翻料一次，即共翻料四次；(3).温度在107℃～110℃时，整团物料已炼好；密炼全程11～13分钟；

c.完成密炼机上述工序后,开炼机开始工作,这时把密炼好的整团物料送到开炼机上，反复翻动炼胶3次4分钟，开炼机两个滚轮的温度为75℃～80℃；

d.物料在开炼机炼胶之后放到另一台开炼机上出片，片的厚度为1mm～1.2mm的薄片；再把薄片经过输送带送到截断机，截断成薄片半成品,截断刀的温度要预热到140℃～145℃；

e.发泡：把截断后的薄片半成品根据模具设计的要求计算出称好重量，放入发泡机模具内发泡，发泡机模具的温度为178℃～180℃；

所述的塑料为高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯、高低压复合聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物至少一种；所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂或溴化聚苯乙烯至少一种；所述的化工助剂为偶氮二甲酰胺、99.5％～99.7％氧化锌、固性硬脂酸锌、水性硬脂酸锌、非离子型交联剂W－8035、非离子型交联剂W-8130或非离子型交联剂W-8235至少四种。