CN106118022B - 一种热塑性塑料阻燃剂、阻燃热塑性塑料及制备方法 - Google Patents

一种热塑性塑料阻燃剂、阻燃热塑性塑料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热塑性塑料阻燃剂、阻燃热塑性塑料及制备方法,热塑性塑料阻燃剂,包括贝壳粉与磷系化合物。使用贝壳粉与磷系化合物协效阻燃热塑性塑料,热释放速率、总热释放、生烟速率、总生烟、烟因子等参数显著降低,炭渣剩余则大大提高。

Description

一种热塑性塑料阻燃剂、阻燃热塑性塑料及制备方法
技术领域
本发明属于阻燃热塑性塑料改性的技术领域,涉及一种热塑性塑料阻燃剂、阻燃热塑性塑料及制备方法,尤其是在阻燃热塑性聚氨酯弹性体、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的应用。
背景技术
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是目前世界上比较常用的塑料,它兼具塑料的工艺加工性能和橡胶的物理机械性能,但由于结构特殊,极容易燃烧,燃烧时火焰剧烈并且伴有浓烈的黑烟,热释放量大,并且伴有严重的熔融滴落现象。据《聚合物燃烧与阻燃技术》(张军,纪奎江,夏延致等编著,化学出版社,2005年4月)介绍,聚丙烯(PP)本身属于易燃材料,其氧指数仅17.0-18.0%,并且成炭率低,燃烧时产生熔滴。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)本身属于比较易燃聚合物材料,其氧指数仅17.0-19.0%,随醋酸乙烯酯含量的增加而有所增加,但成炭率低,燃烧时产生熔滴,所以在很多应用场合都要求对以上热塑性塑料进行阻燃一直是当今世界研究的热点。
磷系阻燃剂是一类有效阻燃剂,通过抑制聚合物降解并增强成炭强度而发挥阻燃效果,聚磷酸铵(APP)是膨胀型阻燃剂的重要组成部分,具有酸源气源的双重功能,其具有含磷量高,含氮量高,充分吻合磷-氮阻燃体系,具有很好的阻燃效果,但是由于聚磷酸铵(APP)的聚合度低的问题,使得其水溶性较高,而且与高分子材料的相容性较差,使得其无法满足相应的力学性能要求。二乙基次膦酸铝(ADP)是德国克莱恩公司开发的新型磷系阻燃剂,具有热稳定高、低烟、无毒、阻燃效率高等优点,但是由于开发成本比较高,限制了它的应用,所以提高磷系阻燃剂的阻燃效率,降低成本和添加量,是研究开发的重点。
贝壳粉是一种廉价而优质的环保材料,贝壳粉的组成是由95%的碳酸钙和少量的有机质包括多糖和氨基酸类物质,所以这种材料被称为有机无机杂化材料,由于这种特殊的生物基质使得贝壳粉具有普通碳酸钙所不具有的韧性,关于废弃贝壳粉的研究与开发一直是国内外研究的热门方向,目前贝壳粉的应用分为四块:一是作为水基墙面涂料,二是作为食品、药品添加剂而提供钙源,三是吸附处理核废料,四是作为无机填料阻燃剂。少量的贝壳粉添加进塑料、橡胶等高分子材料中可以起到性能的补强作用,但是贝壳粉作为阻燃剂添加进塑料、橡胶等高分子材料中由于添加量大,在得到其阻燃性能的同时失去了拉伸强度等物理性能。
现有的对贝壳粉的性能研究中,针对贝壳粉进行改性取得了一些研究进展,据《Mechanical and thermal properties of polypropylene composites filled withmodified shell waste》(Journal of Hazardous Materials,262.212-217:2013)介绍了利用糠醛改性贝壳粉的研究,改性粉体具有促进聚丙烯相容性,而提高其力学性能,与此同时改性贝壳粉能够破坏PP结晶形成促进异相成核作用。但是TG显示异相成核只是增加了PP的熔融温度,在阻燃方面与普通caco3填料相同,提高了PP的力学性能,降低了填充比。
综上,目前尚没有利用贝壳粉为阻燃剂与磷系化合物发挥协效加入到热塑性塑料中,用作阻燃热塑性塑料的报道。
发明内容
为了提供阻燃效率高的阻燃剂,本发明利用贝壳粉与磷系化合物协效在阻燃热塑性塑料的应用。
本发明的目的是提供一种阻燃效率高的阻燃剂,为了减少热塑性塑料改性时阻燃剂添加量的问题而导致其力学性能下降,本发明利用贝壳粉为阻燃剂与磷系化合物协效在制备阻燃热塑性塑料中尤其是聚氨酯弹性体、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯的应用,解决了单一阻燃剂添加量大存在的影响物理性能的问题,同时创造性的利用贝壳内含有的碳酸钙和壳聚糖两种成分与添加的磷系协效剂高温下反应,提高了阻燃性能,降低了单一阻燃剂的添加量过多导致的力学性能降低的问题。
贝壳粉与磷系化合物的反应原理如下:
第一步:磷系化合物在275℃时分解产生多磷酸与氨气;
第二步:多磷酸与高分子材料反应脱水炭化产生磷酸、碳链形成炭层;
第三步:贝壳粉中碳酸钙与磷酸反应产生磷酸二氢钙跟二氧化碳、水;
第四步:贝壳粉中壳聚糖与多磷酸脱水炭化形成碳链结构,进一步强化炭层结构。
本发明的技术方案如下:
一种热塑性塑料阻燃剂,包括贝壳粉与磷系化合物。本发明采用贝壳粉为阻燃剂与磷系化合物协效制备阻燃热塑性塑料,采用熔融共混的方法制备,磷系化合物类物质分解产生多磷酸与氨气,多磷酸促进炭层的形成,然后形成磷酸与贝壳粉中的碳酸钙反应产生磷酸二氢钙、二氧化碳和水。已知膨胀阻燃体系中聚磷酸铵可以作为酸源跟气源,对于促进成炭性,产生惰性不燃气体隔绝氧气作用,另一方面热分解产生的多磷酸与壳聚糖脱水炭化形成碳链结构,具有增强炭层结构的效果。
贝壳粉阻燃剂与磷系化合物协效剂的协效作用表现形式为;复合材料持续加热的过程中当温度达到275℃固相中磷系化合物首先分解产生氨气(NH3)与多磷酸,氨气释放到气相当中稀释空气,多磷酸作为成炭剂在聚合物表面形成炭层,与此同时贝壳粉内含有的壳聚糖类物质经多磷酸脱水炭化形成碳链结构,碳链迁移到聚合物表面起到增强炭层的效果,形成的磷酸与贝壳粉含有的caco3反应生成磷酸二氢钙、二氧化碳和水,水吸热与二氧化碳释放到气相中稀释氧气浓度。所以贝壳粉跟磷系化合物协效作用,对于促进成炭,产生稀释氧气的不燃气体,传导辐射热具有很好的效果。
优选的是:贝壳粉的质量份数为2-40份,磷系化合物的质量份数为2-40份。
优选的是:贝壳粉为水边软体动物的外套膜所分泌的生物钙化物,软体动物包括蜗牛、螺、鲍、蚌、蚶或蛤类的至少一种。
优选的是:热塑性塑料包括聚氨酯弹性体、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的一种。
优选的是:聚氨酯体系中,贝壳粉的质量份数为2-10份,磷系化合物的质量份数为2-10份;聚丙烯体系中,贝壳粉的质量份数为3-40份,磷系化合物的质量份数为3-40份;乙烯-醋酸乙烯酯体系中,贝壳粉的质量份数为5-30份,磷系化合物的质量份数为5-30份。
优选的是:磷系化合物包括聚磷酸铵、次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、磷酸密胺盐、焦磷酸密胺盐中的一种。
本发明的第二个目的是提供一种阻燃热塑性塑料,其组分和质量份数为:热塑性塑料60-90份、贝壳粉与磷系化合物10-40份。
优选的是:热塑性塑料包括聚氨酯弹性体、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中的一种。
优选的是:热塑性聚氨酯弹性体体系中,热塑性聚氨酯弹性体90份,贝壳粉与磷系化合物10份,其中贝壳粉为2-10份,磷系化合物为2-10份;聚丙烯体系中,聚丙烯85份,贝壳粉与磷系化合物15-40份,贝壳粉为3-40份,磷系化合物为3-40份;乙烯-醋酸乙烯酯体系中,乙烯-醋酸乙烯酯70份,贝壳粉与磷系化合物30份,贝壳粉为5-30份,磷系化合物为5-30份。
本发明的第三个目的是提供制备上述阻燃热塑性塑料的方法,包括如下步骤;
将贝壳粉与磷系化合物按照比例混合后,在密炼机中与热塑性塑料混合,控制温度在120-190℃,转速为10-50转/分,熔融共混5-30分钟;
或将热塑性塑料、贝壳粉和磷系化合物在密炼机中混合,控制温度在120-190℃,转速为10-50转/分,熔融共混5-30分钟;取出材料压制成型。
优选的是:热塑性塑料为热塑性聚氨酯弹性体或聚丙烯时,在密炼机中的混合温度优选为170-190℃;热塑性塑料为乙烯-醋酸乙烯酯时,在密炼机中的混合温度优选为120-160℃。
本发明产生的增益效果是:
创新应用贝壳粉类物质与磷系化合物协效阻燃热塑性塑料,利用磷系化合物在高温下与贝壳粉中物质反应产生磷酸二氢钙、二氧化碳、水和形成具有增强作用的炭层,一方面解决了两种阻燃剂添加量大对热塑性塑料的物理性能的影响,另一方面借助少量添加贝壳粉对力学性能的补强作用和借助磷系化合物本身具有的很好的阻燃效果,最后利用两种物质在高温下反应的原理,从三个方面实现热塑性塑料的阻燃效果填补了单一添加剂弊端,热释放速率、总热释放、生烟速率,总生烟量、烟因子显著降低,而炭渣剩余质量则大大提高。
具体实施方式:
以下用实例进一步描述本发明,以下实例提到的贝壳粉为牡蛎粉,牡蛎粉为市售产品,磷系化合物为包括聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝,聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝均为市售产品。
对比例1:
将热塑性聚氨酯弹性体(TPU)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化机压片,控温180℃,保压10min。将样品35kW/m2辐射功率下进行锥形量热仪测试检测,结果见表1。
实施例1:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的牡蛎粉,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融后,加入牡蛎粉,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
实施例2:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取8份的牡蛎粉,称取2份的聚磷酸铵,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入8份的牡蛎粉与2份的聚磷酸铵,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
实施例3:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取6份的牡蛎粉,称取4份的聚磷酸铵,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入6份的牡蛎粉与4份的聚磷酸铵,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
实施例4:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取4份的牡蛎粉,称取6份的聚磷酸铵,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入4份的牡蛎粉与6份的聚磷酸铵,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
实施例5:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取2份的牡蛎粉,称取8份的聚磷酸铵,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入2份牡蛎粉与8份聚磷酸铵,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
实施例6:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的聚磷酸铵,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入10份聚磷酸铵,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表1。
表1本发明所述阻燃热塑性弹性体复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000061
从表1可以看出,只添加牡蛎粉的样品与只加了聚磷酸铵的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和聚磷酸铵的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、烟因子,表现出更好的成炭性能。当牡蛎粉添加量为4份,聚磷酸铵添加量为6份时总烟释放最低,当牡蛎粉添加量为2份聚磷酸铵添加量为8份时热释放速率峰值、烟因子最低,炭渣剩余最高。
实施例7:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取8份的牡蛎粉,称取2份的二乙基次膦酸铝,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入8份的牡蛎粉与2份的二乙基次膦酸铝,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表2。
实施例8:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取6份的牡蛎粉,称取4份的二乙基次膦酸铝,将两种物质混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入6份的牡蛎粉与4份的二乙基次膦酸铝,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表2。
实施例9:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取4份的牡蛎粉,称取6份的二乙基次膦酸铝,将两种物质混合3-5min,待用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入4份的牡蛎粉与6份的二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表2。
实施例10:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取2份的牡蛎粉,称取8份的二乙基次膦酸铝,将两种物质混合3-5min,待用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入2份的牡蛎粉与8份的二乙基次膦酸铝的混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表2。
实施例11:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
所述磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的二乙基次磷酸铝,备用。
2)将密炼机温度控制在180℃,转速为30转/分,将90份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融10份的二乙基次膦酸铝,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化剂180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表2。
表2本发明所述阻燃热塑性弹性体复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000071
Figure BDA0001034264890000081
从表2可以看出,只添加了二乙基次膦酸铝的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,当二乙基次膦酸铝添加为2份时比只添加二乙基次膦酸铝样品阻燃效果差,但是随着二乙基次膦酸铝添加量增加的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、烟因子,表现出更好的成炭性能。当牡蛎粉添加量为4份,二乙基次膦酸铝添加量为6份时总烟释放最低,当牡蛎粉添加量为2份二乙基次膦酸铝添加量为8份时热释放速率峰值、烟因子最低,炭渣剩余最高。
对比例2:
将乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化机压片,控温130℃,保压8min。将样品35kW/m2辐射功率下进行锥形量热仪测试检测,结果见表3。
实施例12:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取30份的牡蛎粉,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入30份的牡蛎粉,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机1350℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例13:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取25份的牡蛎粉,5份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入25份的牡蛎粉和5份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例14:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取20份的牡蛎粉,10份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入20份的牡蛎粉和10份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例15:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份的牡蛎粉,15份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入15份的牡蛎粉和15份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例16:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的牡蛎粉,20份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入10份的牡蛎粉和20份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例17:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取5份的牡蛎粉,25份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入5份的牡蛎粉和25份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
实施例18:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取30份聚磷酸铵,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入30份聚磷酸铵混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表3。
表3本发明所述阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000101
Figure BDA0001034264890000111
从表3可以看出,只添加牡蛎粉的样品与只加了聚磷酸铵的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和聚磷酸铵的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、更好的成炭性能。当牡蛎粉添加量为5份聚磷酸铵添加量为25份时热释放速率峰值最低、炭渣剩余量最高,同时也表现出较好的总热释放性能,综合来看实施例17是最佳比例样品。
实施例19:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取25份的牡蛎粉,5二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入25份的牡蛎粉和5份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
实施例20:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取20份的牡蛎粉,10份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入20份的牡蛎粉和10份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
实施例21:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份的牡蛎粉,15份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入15份的牡蛎粉和15份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
实施例22:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的牡蛎粉,20份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入10份的牡蛎粉和20份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
实施例23:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取5份的牡蛎粉,25份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融加入5份的牡蛎粉和25份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
实施例24:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃乙烯-醋酸乙烯酯体复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料的制备方法为:
1)首先称取30份二乙基次膦酸铝,备用。
2)将密炼机温度控制在130℃,转速为30转/分,将70份的乙烯-醋酸乙烯酯加入到密炼机中,待其熔融30份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混8分钟,取出复合材料用平板硫化机135℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表4。
表4本发明所述阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000131
从表4可以看出,只添加牡蛎粉的样品与只加了二乙基次膦酸铝的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和二乙基次膦酸铝的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、更好的成炭性能。当牡蛎粉添加量为5份二乙基次膦酸铝添加量为25份时热释放速率峰值最低、总热释放最低、炭渣剩余量最高,具有最好的阻燃抑烟性能。
对比例3:
将聚丙烯(PP)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化机压片,控温180℃,保压10min。将样品35kW/m2辐射功率下进行锥形量热仪测试检测,结果见表5。
实施例25:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料-1
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取40份的牡蛎粉,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的热塑性聚氨酯弹性加入到密炼机中,待其熔融加入40份的牡蛎粉,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例26:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取35份的牡蛎粉,5份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入35份的牡蛎粉和5份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例27:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取30份的牡蛎粉,10份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入30份的牡蛎粉和10份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例28:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取25份的牡蛎粉,15份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入25份的牡蛎粉和15份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例29:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取20份的牡蛎粉,20份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入20份的牡蛎粉和20份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例30:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称15份的牡蛎粉,25份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入15份的牡蛎粉和25份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例31:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的牡蛎粉,30份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入10份的牡蛎粉和30份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例32:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取5份牡蛎粉,35份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入5份的牡蛎粉和35份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
实施例33:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取40份聚磷酸铵,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入40份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表5。
表5本发明所述阻燃聚丙烯复合材料阻燃性能表
Figure BDA0001034264890000161
由表5可知,只添加牡蛎粉的样品与只加了聚磷酸铵的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和聚磷酸铵的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、更好的成炭性能。添加量为10份的牡蛎粉与30份的聚磷酸铵的样品表现最佳的阻燃抑烟性能。
实施例34:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取35份的牡蛎粉,5份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入35份的牡蛎粉和5份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例35:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取30份的牡蛎粉,10份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入30份的牡蛎粉和10份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例36:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取25份的牡蛎粉,15份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入25份的牡蛎粉和15份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例37:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取20份的牡蛎粉,20份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入20份的牡蛎粉和20份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例38:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份的牡蛎粉,25份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入15份的牡蛎粉和25份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例39:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取10份的牡蛎粉,30份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入10份的牡蛎粉和30份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例40:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取5份的牡蛎粉,35份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入5份的牡蛎粉和35份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
实施例41:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取40份二乙基次膦酸铝,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将60份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入40份二乙基次膦酸铝,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表6。
表6本发明所述阻燃聚丙烯复合材料阻燃性能表
Figure BDA0001034264890000191
由表6可知,只添加牡蛎粉的样品与只加了二乙基次膦酸铝的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和二乙基次膦酸铝的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、更好的成炭性能。添加量为10份的牡蛎粉与30份的二乙基次膦酸铝的样品表现最佳的阻燃抑烟性能
对比例4:
将聚丙烯(PP)放入100×100×3mm3的模具中,用平板硫化机压片,控温180℃,保压10min。将样品35kW/m2辐射功率下进行锥形量热仪测试检测,结果见表7。
实施例42:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料-1
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份的牡蛎粉,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入15份的牡蛎粉,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
实施例43:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取12份牡蛎粉,3份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入12份的牡蛎粉和3份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
实施例44:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取9份牡蛎粉,6份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入9份的牡蛎粉和6份的聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
实施例45:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取6份的牡蛎粉,9份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份的聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入6份的牡蛎粉和9份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
实施例46:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取3份牡蛎粉,12份聚磷酸铵,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入3份的牡蛎粉和12份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
实施例47:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为聚磷酸铵。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份聚磷酸铵,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入30份聚磷酸铵混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表7。
表7本发明所述阻燃聚丙烯复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000211
Figure BDA0001034264890000221
由表7可知,只添加牡蛎粉的样品与只加了聚磷酸铵的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和聚磷酸铵的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、更好的成炭性能。当添加量3份的牡蛎粉和12份的聚磷酸铵时总热释放、烟因子最低,具有很好的阻燃效果。
实施例48:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取12份牡蛎粉,3份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入12份的牡蛎粉和3份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表8。
实施例49:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取9份牡蛎粉,6份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入9份的牡蛎粉和6份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表8。
实施例50:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取6份牡蛎粉,9份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入6份的牡蛎粉和9份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表8。
实施例51:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取3份牡蛎粉,12份二乙基次膦酸铝,将两种物质搅拌混合3-5min,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入3份的牡蛎粉和12份二乙基次膦酸铝混合物,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表8。
实施例52:
制备贝壳粉作为阻燃剂与磷系化合物协效阻燃聚丙烯复合材料。
所述贝壳粉类物质为牡蛎粉,磷系化合物类物质为二乙基次膦酸铝。
所述的阻燃聚丙烯复合材料的制备方法为:
1)首先称取15份二乙基次膦酸铝,备用。
2)将密炼机温度控制在175℃,转速为30转/分,将85份聚丙烯加入到密炼机中,待其熔融加入15份二乙基次膦酸铝,熔融共混10分钟,取出复合材料用平板硫化机180℃压制成100×100×3mm3样品。
对所得的样品在35kW/m2辐射功率下对样品进行锥形量热仪检测,结果见表8。
表8本发明所述阻燃聚丙烯复合材料性能表
Figure BDA0001034264890000231
Figure BDA0001034264890000241
由表8可知,只添加牡蛎粉的样品与只加了二乙基次膦酸铝的样品相比对比纯样表现出不错的阻燃性能,但是同时添加了牡蛎粉和二乙基次膦酸铝的样品比只添加一种阻燃剂有更低的热释放速率峰值、总生烟、更好的成炭性能。当添加量3份的牡蛎粉和12份的二乙基次膦酸铝时总热释放、烟因子最低,具有很好的阻燃效果。

Claims (2)

1.一种阻燃热塑性塑料,其特征在于,包括5份牡蛎粉、25份聚磷酸铵或二乙基次磷酸铝和70份乙烯-醋酸乙烯酯。
2.制备如权利要求1所述的阻燃热塑性塑料的方法,其特征在于,包括如下步骤:将牡蛎粉与聚磷酸铵或二乙基次磷酸铝按照比例混合后,在密炼机中与乙烯-醋酸乙烯酯混合,控制温度在120-160℃,转速为10-50转/分,熔融共混5-30分钟;
或将乙烯-醋酸乙烯酯、牡蛎粉和聚磷酸铵或二乙基次磷酸铝在密炼机中混合,控制温度在120-160℃,转速为10-50转/分,熔融共混5-30分钟;取出材料压制成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113278276B (zh) * 2021-04-27 2022-07-29 骏能化工(龙南)有限公司 一种聚氨酯复合材料的制备方法
CN114672157B (zh) * 2022-04-12 2023-01-03 苏州御冠新材料科技有限公司 玻纤增强尼龙用无卤阻燃母粒、其制备方法及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101353458A (zh) * 2008-09-01 2009-01-28 上海化工研究院 一种无卤膨胀型阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN103333424A (zh) * 2013-06-15 2013-10-02 太原理工大学 一种聚苯乙烯无卤环保阻燃剂及其制备方法
CN103333364A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 青岛科技大学 复合膨胀型阻燃剂及其在阻燃聚丙烯和聚氨酯中的应用
CN103467969A (zh) * 2013-08-21 2013-12-25 青岛科技大学 复合阻燃剂及其在阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料制备中的应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101638255B1 (ko) * 2014-11-24 2016-07-08 서진호 난연 수성연질우레탄폼 및 단열패널의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101353458A (zh) * 2008-09-01 2009-01-28 上海化工研究院 一种无卤膨胀型阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN103333424A (zh) * 2013-06-15 2013-10-02 太原理工大学 一种聚苯乙烯无卤环保阻燃剂及其制备方法
CN103333364A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 青岛科技大学 复合膨胀型阻燃剂及其在阻燃聚丙烯和聚氨酯中的应用
CN103467969A (zh) * 2013-08-21 2013-12-25 青岛科技大学 复合阻燃剂及其在阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料制备中的应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Fire-Retardant Plastic Material from Oyster-Shell Powder and Recycled Polyethylene";Mi Hwa Chong,等;《Journal of Applied Polymer Science》;20061231;第99卷(第4期);第1583-1589页 *
"Influence of caged bicyclic phosphate and CaCO3 nanoparticles on char-forming property of PU rigid foams";Guojian Wang,等;《Polymer Degradation and Stability》;20130828;第98卷(第11期);第2323-2330页 *
"膨胀型阻燃剂(膨胀阻燃体系)研究进展";肖新颜,等;《化学工业与工程》;20001231;第17卷(第6期);第369-371页 *
"贝壳粉对饰面型防火涂料阻燃性能的影响分析";胡箫,等;《广州化工》;20140630;第42卷(第11期);第111-113,146页 *

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