CN103951913A - 一种阻燃pvc人造革及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃PVC人造革及其制备工艺。本发明的阻燃PVC人造革按重量份计，包含以下成分：70-120份PVC树脂粉、30-50份DOP增塑剂、15-25份无卤磷酸酯增塑剂、3-6份热稳定剂、8-12份硅灰石、30-50份磷酸三异丙基苯酯、8-12份密胺磷酸盐、15-25份氰尿酸三聚氰胺、20-30份三氧化二锑、15-25份硼酸锌、15-30份活性氢氧化铝、3-8份碳酸钙、3-8份AC发泡剂。本发明阻燃PVC人造革的制备工艺是：称取物料→高速搅拌→密炼→开练（初塑化）→挤出成型→开练（加强塑化）→四辊压延→与防火布贴合→PVC发泡→表面处理→产物。本发明的阻燃PVC人造革阻燃性能良好。

Description

一种阻燃PVC人造革及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种PVC人造革，特别涉及一种阻燃PVC人造革及其制备工艺。

背景技术

PVC人造革近似于天然皮革，具有质地轻盈、加工方便、耐水耐磨等优点，被广泛用于包覆家具、汽车内饰产品表面。PVC本身的含氯量高达56%，氧指数（LOI）高达45%-49%。但是，PVC人造革制备时添加了增塑剂，使其氧指数降低。PVC的热稳定性差，在高温下分解出HCl、CO、苯等产物，使PVC在火灾中产生大量的浓烟和腐蚀性气体，严重污染环境，危害人民的生命财产安全。

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，PVC人造革的阻燃性能越来越受到人们的重视。目前PVC人造革主要通过添加阻燃剂来提高阻燃性能。应用于PVC的阻燃剂主要包括有机阻燃剂和无机阻燃剂。

有机阻燃剂主要包括卤系阻燃剂、有机硅系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷酸酯类阻燃剂等等。卤系阻燃剂在工业上应用较早，而且阻燃效果良好，在我国卤系阻燃剂使用量约占全部阻燃剂的70%。有机硅系阻燃剂、氮系类阻燃剂、磷酸酯类阻燃剂等等阻燃剂在我国应用较晚，阻燃效果相对卤系阻燃剂较差，影响了这些阻燃剂的推广。但是研究发现，卤系阻燃剂在高温下会释放出“慢性毒气”损害人体神经系统、免疫系统和生殖系统，不符合环保要求。欧美等工业发达国家已禁止使用卤系阻燃剂，我国也面临重大的阻燃剂产业结构调整。

无机阻燃剂主要包括金属氢氧化物阻燃剂、锑系阻燃剂、锡系阻燃剂、硼系阻燃剂、磷系阻燃剂、含锌化合物阻燃剂等等。金属氢氧化物阻燃剂价格低廉，阻燃抑烟效果良好，但填充量大，导致PVC的力学性能下降明显。锑系阻燃剂、锡系阻燃剂阻燃效果高，填充量小，但是不能抑制发烟。硼系阻燃剂、含锌化合物阻燃剂阻燃效率高，抑烟作用好，但与PVC基材的相容性较差，会降低PVC的力学性能。磷系阻燃剂阻燃效果良好，但表面吸湿性强，容易潮解。

综合上述，现有的PVC人造革采用卤系阻燃剂时阻燃效果良好，但是会对环境造成污染；采用无卤阻燃剂时，达不到最佳的阻燃抑烟效果，而且降低PVC人造革的力学性能。

 

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种阻燃抑烟效果良好、力学性能性良好的环保的阻燃PVC人造革及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种阻燃PVC人造革，由以下重量份的配方组成：70-120份PVC树脂粉、30-50份DOP增塑剂、15-25份无卤磷酸酯增塑剂、3-6份热稳定剂、8-12份硅灰石、30-50份磷酸三异丙基苯酯、8-12份密胺磷酸盐、15-25份氰尿酸三聚氰胺、20-30份三氧化二锑、15-25份硼酸锌、15-30份活性氢氧化铝、3-8份碳酸钙、3-8份AC发泡剂。

进一步地，所述的PVC树脂粉采用平均聚合度为1800、K值为75-77的PVC树脂粉。

进一步地，所述的无卤磷酸酯增塑剂采用双酚A型磷酸酯齐聚物(BDP)。

进一步地，所述的热稳定剂采用液体钡锌复合热稳定剂和粉体钡锌复合热稳定剂1:1混合物。

本发明中所述的稳定剂、硅灰石、三氧化二锑、硼酸锌、活性氢氧化铝、碳酸钙、AC发泡剂均进行超细化处理，使物料均匀细小，提高与聚合物的相容性。

本发明提供一种阻燃PVC人造革的制备工艺，该工艺的步骤和条件如下：

步骤1：按所述配比称取物料，除AC发泡剂外，其余物料均直接投入高速搅拌机搅拌至均匀松散状态，；

步骤2：将经过步骤1高速搅拌后的物料投入密炼室中进行密炼，密炼过程中投入所述配比的AC发泡剂，继续密炼，密炼后所有物料再送入开练机中进行开练，使物料初塑化；

步骤3：将步骤2初塑化后的物料通过挤出喂料机挤出成型，再次送入开练机加强塑化；

步骤4：将步骤3加强塑化后的物料通过四辊压延，并与防火布基贴合；

步骤5：将步骤4中与防火基部贴合后的物料进行PVC发泡定型，再进行光哑度、颜色、表面触感等表面处理工序后即得到所述的产物。

进一步地，所述的步骤2中，AC发泡剂在其它物料密炼好出料前30-40秒内投入。

进一步地，所述的步骤3中，挤出喂料机的模具温度为140-150℃；挤出喂料机料桶在生产泡层时温度不高于150℃，在生产面层时温度不高于160℃。

进一步地，所述的步骤4中，四辊压延的1＃辊（旁辊）温度为160±5℃，2＃辊（顶辊）、3＃辊（中辊）、4＃辊（底辊）的温度为165±5℃。

进一步地，所述步骤4中的防火布基采用涤纶丝质地的布基，通过磷酸氢二氨溶液浸涂处理，使布基达到防火阻燃的要求。

本发明的阻燃机理如下：无卤磷酸酯增塑剂、磷酸三异丙基苯酯在燃烧时分解生产磷酸液态膜，使聚合物与空气隔绝，同时磷酸可以进一步吸热脱水产生偏磷酸、聚偏磷酸，强酸性的强偏铝酸能促进聚合物脱水碳化，进一步使聚合物与空气隔绝，达到阻燃效果。密胺磷酸盐集碳源、酸源、气源于一体，在燃烧时可发生P-N协同阻燃效应，产生均匀致密的炭层，具有良好的隔热、隔氧、和抑烟的作用，并可以有效防止滴落现象，防止火焰的传播和蔓延。氰尿酸三聚氰胺可以提高聚合物的起始热分解温度，在燃烧时与磷系阻燃剂产生协同阻燃效应，通过促进聚合物碳化隔绝空气，并吸收大量的热量，从而发挥阻燃的作用。三氧化二锑与硼酸锌协同使用，在燃烧初期吸收大量热量熔融成液态保护膜，封闭聚合物表面从而隔绝空气，在高温状态下还可以放出结晶水，起冷却、吸热和稀释可燃物浓度的作用，抑制烟气的生产，从而达到阻燃的目的。活性氢氧化铝在燃烧时释放出大量结晶水，起冷却、吸热和稀释可燃物浓度的作用，减缓或抑制聚合物的燃烧，并促进碳化，减少发烟量，使燃烧中断。

本发明的有益效果在于：所述的阻燃PVC人造革各组分相容性良好，力学性能优异。通过多种阻燃剂的协同效应提高阻燃抑烟的效果。所述的阻燃PVC人造革不含卤素成分，安全环保，可以直接包覆家具、汽车内饰领域产品表面，使产品符合英国BS 7176《采用测试复合料的非家用座椅用软垫家具的耐燃性规范》，而且不影响产品的柔软性和弹性，具有广阔的市场发展前景。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

首先称取100份PVC树脂粉、40份DOP增塑剂、20份无卤磷酸酯增塑剂、5份热稳定剂、10份硅灰石、40份磷酸三异丙基苯酯、10份密胺磷酸盐、20份氰尿酸三聚氰胺、25份三氧化二锑、20份硼酸锌、20份活性氢氧化铝、5份碳酸钙、5份AC发泡剂。

除AC发泡剂外，其余物料直接投入到高速搅拌机中搅拌360±60s，使物料均匀松散。然后转入密炼室，底层物料密炼4.0±0.5min，面层物料密炼3.8±0.5min，密炼出料前30-40s内投入AC发泡剂。密炼结束出料后放入开练机，使物料开练初塑化。物料经开练初塑化后，通过挤出喂料机挤出成型。物料挤出成型后，再次投入上述的开练机进行强化塑化，再输送至的四辊压延机中进行压延，并与防火布基贴合。物料与防火布基贴合后，将PVC发泡定性，再进行光哑度、颜色、表面触感等表面处理工序，即得到所述的产物。

实施例2：

首先称取100份PVC树脂粉、30份DOP增塑剂、15份无卤磷酸酯增塑剂、4份热稳定剂、10份硅灰石、30份磷酸三异丙基苯酯、10份密胺磷酸盐、25份氰尿酸三聚氰胺、25份三氧化二锑、25份硼酸锌、25份活性氢氧化铝、3份碳酸钙、3份AC发泡剂。

除AC发泡剂外，其余物料直接投入到高速搅拌机中搅拌220±50s，使物料均匀松散。然后转入密炼室，底层物料密炼3.2±0.5min，面层物料密炼3.0±0.5min，密炼出料前30-40s内投入AC发泡剂。密炼结束出料后放入开练机，使物料开练初塑化。物料经开练初塑化后，通过挤出喂料机挤出成型。物料挤出成型后，再次投入上述的开练机进行强化塑化，再输送至的四辊压延机中进行压延，并与防火布基贴合。物料与防火布基贴合后，将PVC发泡定性，再进行光哑度、颜色、表面触感等表面处理工序，即得到所述的产物。

实施例3：

首先称取120份PVC树脂粉、45份DOP增塑剂、15份无卤磷酸酯增塑剂、4份热稳定剂、10份硅灰石、50份磷酸三异丙基苯酯、10份密胺磷酸盐、20份氰尿酸三聚氰胺、25份三氧化二锑、25份硼酸锌、25份活性氢氧化铝、6份碳酸钙、6份AC发泡剂。

除AC发泡剂外，其余物料直接投入到高速搅拌机中搅拌300±60s，使物料均匀松散。然后转入密炼室，底层物料密炼3.5±0.5min，面层物料密炼3.5±0.5min，密炼出料前30-40s内投入AC发泡剂。密炼结束出料后放入开练机，使物料开练初塑化。物料经开练初塑化后，通过挤出喂料机挤出成型。物料挤出成型后，再次投入上述的开练机进行强化塑化，再输送至的四辊压延机中进行压延，并与防火布基贴合。物料与防火布基贴合后，将PVC发泡定性，再进行光哑度、颜色、表面触感等表面处理工序，即得到所述的产物。

实施例4：

首先称取110份PVC树脂粉、45份DOP增塑剂、25份无卤磷酸酯增塑剂、5份热稳定剂、10份硅灰石、45份磷酸三异丙基苯酯、10份密胺磷酸盐、22份氰尿酸三聚氰胺、25份三氧化二锑、20份硼酸锌、25份活性氢氧化铝活、5份碳酸钙、5份AC发泡剂。

除AC发泡剂外，其余物料直接投入到高速搅拌机中搅拌390±60s，使物料均匀松散。然后转入密炼室，底层物料密炼4.0±0.5min，面层物料密炼3.8±0.5min，密炼出料前30-40s内投入AC发泡剂。密炼结束出料后放入开练机，使物料开练初塑化。物料经开练初塑化后，通过挤出喂料机挤出成型。物料挤出成型后，再次投入上述的开练机进行强化塑化，再输送至的四辊压延机中进行压延，并与防火布基贴合。物料与防火布基贴合后，将PVC发泡定性，再进行光哑度、颜色、表面触感等表面处理工序，即得到所述的产物。

以上所述实施者仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种阻燃PVC人造革，其特征在于由以下重量份的配方组成：70-120份PVC树脂粉、30-50份DOP增塑剂、15-25份无卤磷酸酯增塑剂、3-6份热稳定剂、8-12份硅灰石、30-50份磷酸三异丙基苯酯、8-12份密胺磷酸盐、15-25份氰尿酸三聚氰胺、20-30份三氧化二锑、15-25份硼酸锌、15-30份活性氢氧化铝、3-8份碳酸钙、3-8份AC发泡剂。

2.根据权利要求1所述的阻燃PVC人造革，其特征在于：所述的PVC树脂粉采用平均聚合度为1800、K值为75-77的PVC树脂粉。

3.根据权利要求1所述的阻燃PVC人造革，其特征在于：所述的无卤磷酸酯增塑剂采用双酚A型磷酸酯齐聚物(BDP)。

4.根据权利要求1所述的阻燃PVC人造革，其特征在于：所述的热稳定剂采用液体钡锌复合热稳定剂和粉体钡锌复合热稳定剂1:1混合物。

5.一种阻燃PVC人造革的制备工艺，其特征在于采用以下工艺步骤：

步骤1：按所述配比称取物料，除AC发泡剂外，其余物料均直接投入高速搅拌机中搅拌至均匀松散状态；

步骤2：将经过步骤1高速搅拌后的物料投入密炼室中进行密炼，密炼过程中投入所述配比的AC发泡剂，继续密炼，密炼后所有物料再送入开练机中进行开练，使物料初塑化；

步骤3：将步骤2初塑化后的物料通过挤出喂料机挤出成型，再次送入开练机加强塑化；

步骤4：将步骤3加强塑化后的物料通过四辊压延，并与防火布基贴合；

步骤5：将步骤4中与防火基部贴合后的物料进行PVC发泡定型，再进行表面处理后即得到所述的产物。

6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤2中，AC发泡剂在其它物料密炼好出料前30-40秒内投入。

7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤3中，挤出喂料机的模具温度为140-150℃；挤出喂料机料桶在生产泡层时温度不高于150℃，在生产面层时温度不高于160℃。

8.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述的步骤4中，四辊压延的1＃辊（旁辊）温度为160±5℃，2＃辊（顶辊）、3＃辊（中辊）、4＃辊（底辊）的温度为165±5℃。

9.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述步骤4中的防火布基采用涤纶丝质地的布基，通过磷酸氢二氨溶液浸涂处理，使布基达到防火阻燃的要求。