CN1038659A - 钙型高聚物阻燃填料的制备 - Google Patents
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Abstract
一种钙型高聚物阻燃填料的制备方法。该阻燃填料是采用盐田副产品二水硫酸钙和碳酸钙为主要原料，其次是制盐后母液，经过一系列的物理、化学过程而制成。本发明的钙型高聚物阻燃填料，适用于对高分子聚合物的填充，起阻燃作用。
Description
一种钙型高聚物阻燃填料的制备方法。
在本发明以前，应用于高分子聚合物的填料，多采用碳酸钙、矾土、炭黑、陶土等矿物性原料，粉碎至要求细度进行填加。对这些填料，有的进行表面处理，有的则不进行，而且大多没有考虑对制品阻燃性的要求。国外一些先进国家，近几年来对高聚物制品有了阻燃标准，并在一些要求阻燃的高聚物中填加有机或无机阻燃剂，来增强制品的阻燃性能。日本公开专利公报（昭54-110253）“聚乙烯树脂无机填充料组成物”中，涉及到一些无机物具有阻燃性，但该组成物仅限于对特定的聚乙烯树脂的填加，而且其所使用的无机填充物并无特别规定，是一种或二种以上的混合物。国内对高聚物阻燃性能要求尚不广泛，大多采用传统的无机物填加的做法。
本发明为了解决已有技术的不足，提出了新的技术方案。本发明是使用含镁离子、氯离子的水溶液或制盐后的母液，与碱性溶液反应，使之生成氢氧化镁，而后再加入固体粉末状的硫酸钙、碳酸钙或元素周期表中第Ⅰ、第Ⅱ主族金属硫酸盐及第Ⅱ主族金属碳酸盐或硅酸盐，充分搅拌均匀，经脱水、干燥、粉碎成为钙型高聚物阻燃填料。
本发明的要点是钙型高聚物阻燃填料的制备方法，它是按下述步骤进行的：（1）将制盐后的母液，其中含镁离子40-70克/升，加热至60-70℃，（2）根据步骤（1）中镁离子总量的90%，加入相应的石灰乳，使之反应生成氢氧化镁，（3）根据步骤（2）生成氢氧化镁的重量，加入该重量1-2倍的粉末碳酸钙和1-1.5倍该重量的硫酸钙，充分搅拌，并加温至60-70℃，静止沉降1.5-2小时，（4）将步骤（3）中的固液体系用压滤机或抽滤机、离心机进行固、液分离，分离后的含水固体物质，在130-200℃下，将水分蒸发掉，（5）干燥后的固体物质，进入粉碎机粉碎至10微米以下的细度。
本发明的反应温度在10-60℃下，也可以进行，但反应速度较慢，使包裹在固体物质中的氯离子减少，阻燃效果降低。本发明所用的石灰乳可以用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵代替;所用的制盐后母液，可以采用含镁离子、氯离子的溶液代替;本发明中所使用的碳酸钙，可以用元素周期表中第Ⅱ主族金属碳酸盐或硅酸盐代替，其加入量相同，也可以用相同量的这些金属碳酸盐、硅酸盐的混合物代替;本发明中所使用的硫酸钙是采用盐田产盐过程中的副产品二水硫酸钙，使用时，应换算为无水硫酸钙的量加入，它可以用元素周期表中第Ⅰ、第Ⅱ主族金属硫酸盐代替，其加入量相同，也可以用相同量的这些金属硫酸盐混合物代替。
本发明的全部原材料，都价廉易取，有天然原料，有盐业副产品，属于综合利用，成本较低。在考虑高聚物的应用时，既要使本发明的产品有良好的分散性、亲合性，又要具有阻燃性;该产品在向高聚物填加之前，如能用偶联剂和交联剂进行表面处理，将会收到更好的预想不到的效果，即高填充而不降低制品的物理机械性能。
本发明产品中主要成分是碳酸盐、硫酸盐、氢氧化镁和卤化物，这些组分填加到高聚物中后，分子结构没有发生变化，在遇到高温或火焰时，它们都具有大量吸热的特点，从而降低了燃区温度;有的放出不燃气体二氧化碳和水分，隔绝空气中氧的供给;当高聚物表层被破坏时，其表层被复盖了一层难燃的无机物，在这个过程中，它们产生了协同效应，这种效应比各种物质单一的阻燃效果总和还要大，起到了既是填料又是阻燃料的作用;在阻燃过程中，无有害物质排放，对环境不造成污染。
本发明与已有技术对比的另一个特征是：在制备高聚物阻燃填料的反应中，生成氢氧化镁，它以胶体形式与碳酸盐、硫酸盐形成复合型载体，对溶液中的卤素离子具有良好的吸附作用，卤素离子的阻燃作用这是公知的，但是它在与高聚物填加结合时，又发挥了将有机高分子与无机物的交联作用，从而达到了这种填料比已有技术再高填10-15%后，制品物理机械性能相同的效果。例如：已有技术在聚乙烯中填加活性碳酸钙30%（重量），而填加本发明产品40%（重量）于聚乙烯中，其制品性能相同或相似，从而降低了成本。
本发明的实施例：
1、将含镁离子60克/升的制盐母液10升，加热至65℃，加入浓厚石灰乳8升，充分搅拌，再加入2.9公斤碳酸钙粉末和洗去泥土的盐田二水硫酸钙2.8公斤，搅拌均匀，沉降1.5小时，进脱水机脱去水分，固体物中含水10%，在150℃下干燥，而后将其粉碎至10微米以下的细度，将该物质以聚氯乙烯重量的60%填加于其中，制成的试块在960℃喷灯火焰下，不起火苗，火焰离开，立即熄灭（0秒），而以相同量的轻质碳酸钙粉末填加到相同的聚氯乙烯中，其制品试块在960℃的火焰下燃烧，离开火焰后10秒熄灭，并冒浓烟。
2、将含镁离子50克/升的制盐母液2升，加热至70℃，加入1.2升石灰乳，搅匀，再加入山东掖县的菱镁矿石粉（主要成分是碳酸镁）483克和盐田二水硫酸钙459克，搅拌均匀，沉降1.6小时，用布氏漏斗过滤，固体含水8%，在160℃烘箱中干燥，干燥后的固体研为细末，将此物质填加到橡塑混炼好的胶料中，填加量为胶料重的80%，制品性能仍能达到要求，在960℃的火焰下，烧40秒钟，离开火焰后，立即熄灭，并无余火。
Claims (6)
1、一种钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于按下述步骤进行：
(1)将制盐后的母液，其中含镁离子40-70克/升，加热至60-70℃，
(2)根据步骤(1)中镁离子总量的90%，加入相应的石灰乳，使之反应生成氢氧化镁，
(3)根据步骤(2)中生成氢氧化镁的重量，加入该重量1-2倍的粉末碳酸钙和1-1.5倍该重量的硫酸钙，充分搅拌，并加温至60-70℃，静止沉降1.5至2小时，
(4)将步骤(3)中的固液体系用压滤机或抽滤机、离心机进行固、液分离，分离后的含水固体物质，在130-200℃下，将水分蒸发掉，
(5)干燥后的固体物质，进入粉碎机，粉碎至10微米以下的细度。
2、按照权项1所说的钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于反应在10-60℃也可以进行。
3、按照权项1或2所说的钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于石灰乳可以用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵代替。
4、按照权项1或2所说的钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于制盐后的母液，可以采用含镁离子、氯离子的溶液代替。
5、按照权项1或2所说的钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于碳酸钙可以用元素周期表中第Ⅱ主族金属碳酸盐或硅酸盐代替，其加入量相同。
6、按照权项1或2所说的钙型高聚物阻燃填料的制备，其特征在于硫酸钙可以用元素周期表中第Ⅰ、第Ⅱ主族金属硫酸盐代替，其加入量相同。
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| CN 88105297 CN1018835B (zh) | 1988-06-25 | 1988-06-25 | 钙镁型高聚物阻燃填料的制备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104218511A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-17 | 深圳市沃尔核材股份有限公司 | 密集型绝缘母线槽 |
| CN109679507A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-26 | 天津海源汇科技有限公司 | 一种植物纤维环保粘合剂及其制备方法和应用 |
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1988
- 1988-06-25 CN CN 88105297 patent/CN1018835B/zh not_active Expired
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