CN107216484A - 一种阻燃黑色母的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃黑色母的制备方法，以下重量份数配比的原料：原料载体：35份；炭黑：45份；扩散剂：15份；偶联剂：2份；增韧剂：3份。本发明采用阻燃材料本身所用主原料为载体，如溴联苯酸、四溴双酚A和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑为主料，取出炭黑45份，炭黑会一定程度影响阻燃材料属性及参数，所以配以15份扩散剂，再添加2份的偶联剂，使炭黑能与其他材料完全融合，添加3份增韧剂，使添加炭黑而成的黑色母强度、硬度和阻燃材料一致，最终经过塑化而成阻燃黑色母，能够完全满足阻燃材料厂商对黑色母的要求使阻燃材料本身属性及相关技术参数不受影响从而达到高性能和高稳定性的要求。

Description

一种阻燃黑色母的制备方法
技术领域
本发明涉及阻燃材料加工技术领域，具体为一种阻燃黑色母的制备方法。
背景技术
阻燃材料是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料，广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防和国防等领域。
现阻燃材料主要有有机和无机，卤素和非卤。高阻燃材料有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝和硅系等阻燃体系。
一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力，在塑料中添加使用，溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势，虽然在环保问题上“非议”多，但一直难以有其他阻燃剂体系取代。
就现在而言由于除了一些无毒无害的无机阻燃剂，氢氧化镁和氢氧化铝等。卤系(溴系和氯系)阻燃剂的应用也十分广泛,主要原因是卤系阻燃剂的添加量相对来说比较少,卤系特别是溴系阻燃剂的阻燃效率特别高。就现在的情况来看,卤和具有协同效应的卤—锑系统在世界阻燃剂用量中已占据主要份额,其中用量最大的是溴系阻燃剂,主要有四溴双酚A、十溴联苯醚、四溴邻苯二甲酚酐、二溴新戊二醇,1986年据瑞士科学家报道,多溴二苯醚燃烧时,生成有毒致癌的多溴代二苯并二口恶烷及二苯并呋喃,同年德国也有类似报道。反对卤化物作为阻燃剂的科学家(包括生态学家、环境学家、绿色化学家)出现在西方发达国家(特别是北欧的德国和瑞典),有关含卤化物的阻燃剂带来的环境安全问题在些地方引起了广泛的关注。
阻燃材料绿色化的关键是阻燃剂的选择。阻燃剂的绿色可持续发展方向应该是非PBT或非CMR物质，而不是无溴或无卤。聚合型或大分子阻燃剂由于其结构上具有与生俱来的低毒性和非生物累积性而使之成为绿色环保阻燃剂热点发展方向。
在我国的阻燃技术基本上与国外先进国家处在同一水平线上,各种阻燃制品的难燃要求也是参照发达国家的同类标准制订出来的。但由于我国目前还没有一部较为完整的阻燃法律规范,使得我国阻燃制品的生产总量及其使用仍远远落后于发达国家。如美国在上世纪九十年代末期,阻燃塑料制品占其塑料总使用量的40％左右,而与此同时我国连1％的阻燃制品都达不到。
我国在高聚物(各种塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且适应性广的添加型溴系阻燃剂为主。溴系中多溴二苯醚在燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并烷和多溴代苯并呋喃。而且卤素阻燃剂在燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,可导致单纯由火所不能引起的电路系统开关和其它金属物件的腐蚀及对人体呼吸道和其它器官造成危害的严重缺点。所以我国虽然阻燃材料研究方面比较不错，但将阻燃材料应用到实际中还在很落后。
现有的技术：一般阻燃材料所用黑色母采用的是跟阻燃材料主原料属性(如ABS、PVC和PP等)相接近的材料为载体，炭黑(会一定程度影响阻燃材料属性及参数)为主料，及适量的扩散剂塑化而成。
但是现在难以满足阻燃材料厂商的技术要求，或多或少影响阻燃材料本身属性，致其相关技术参数难以达标，或影响其本身技术参数。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻燃黑色母的制备方法，解决了阻燃黑色母制备会影响阻燃材料本身属性的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃黑色母的制备方法，以下重量份数配比的原料：
原料载体：35份；
炭黑：45份；
扩散剂：15份；
偶联剂：2份；
增韧剂：3份。
A1.取出35份原料载体、45份炭黑、15份扩散剂、2份偶联剂和3份增韧剂，通过高速混合机按照工艺温度捏合，对固-粉和粉-粉进行高效的均匀混合制成阻燃材料，并通过TG热重分析测试法和DSC差示扫描量热仪测试；
A2.将均匀捏合好的阻燃材料，通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出，电动机功率为75KW，挤出直径为五十毫米的热塑性阻燃塑料；
A3.将挤出后直径为五十毫米的热塑性阻燃材料进行切粒，切粒条数为10-30根，制成颗粒状热塑性阻燃材料；
A4.将挤出成型后的颗粒状热塑性阻燃材料进行抛光，制成光滑颗粒状热塑性阻燃材料；
A5.将制成的光滑颗粒状热塑性阻燃材料投入机器中进行质量检测，逐一检测，质量合格的分为一组，质量不合格的分为另一组；
A6.将质量合格的包装入库，质量不合格的进行回收处理。
优选的，所述原料载体、炭黑、扩散剂、偶联剂和增韧剂之比为35％：45％：15％：2％：3％。
优选的，所述步骤A2中，挤出机的型号为SJ-65/33，最大挤出直径为五十毫米，定位精度为一毫米。
优选的，所述步骤A3中，切粒机的型号为LQ-500，并且切粒尺寸为3毫米。
优选的，所述步骤A1中，高速混合机机体内的转速为3000r/min，温度提高至180摄氏度。
优选的，所述步骤A6，包装盒的长度和宽度均为四厘米。
(三)有益效果
本发明提供了一种阻燃黑色母的制备方法。具备以下有益效果：
本发明采用阻燃材料本身所用主原料为载体，如溴联苯酸、四溴双酚A和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑为主料，取出炭黑45份，炭黑会一定程度影响阻燃材料属性及参数，所以配以15份扩散剂，再添加2份的偶联剂，使炭黑能与其他材料完全融合，添加3份增韧剂，使添加炭黑而成的黑色母强度、硬度和阻燃材料一致，最终经过塑化而成阻燃黑色母，能够完全满足阻燃材料厂商对黑色母的要求使阻燃材料本身属性及相关技术参数不受影响从而达到高性能和高稳定性的要求。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种阻燃黑色母的制备方法，以下重量份数配比的原料：
原料载体：35份；
炭黑：45份；
扩散剂：15份；
偶联剂：2份；
增韧剂：3份。
A1.取出35份原料载体、45份炭黑、15份扩散剂、2份偶联剂和3份增韧剂，原料载体、炭黑、扩散剂、偶联剂和增韧剂之比为35％：45％：15％：2％：3％，通过高速混合机按照工艺温度捏合，对固-粉和粉-粉进行高效的均匀混合制成阻燃材料，并通过TG热重分析测试法和DSC差示扫描量热仪测试，其中TG热重分析测试法用来研究材料的热稳定性和组分，差示扫描量热仪测量的是与材料内部热转变相关的温度和热流的关系，应用范围非常广，特别是材料的研发、性能检测与质量控制，材料的特性，如玻璃化转变温度、冷结晶、相转变、熔融、结晶、产品稳定性、固化、交联和氧化诱导期等，都是差示扫描量热仪的研究领域，差示扫描量热仪应用范围为高分子材料的固化反应温度和热效应、物质相变温度及其热效应测定、高聚物材料的结晶、熔融温度及其热效应测定和高聚物材料的玻璃化转变温度，步骤A1中，高速混合机机体内的转速为3000r/min，温度提高至180摄氏度，高速混合机的转速可以提高为6000r/min，温度提高至300摄氏度，使材料混合的效果更强更快，采用阻燃材料本身所用主原料为载体，如溴联苯酸、四溴双酚A和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑为主料，取出炭黑45份，炭黑会一定程度影响阻燃材料属性及参数，所以配以15份扩散剂，再添加2份的偶联剂，使炭黑能与其他材料完全融合，添加3份增韧剂，使添加炭黑而成的黑色母强度、硬度和阻燃材料一致，最终经过塑化而成阻燃黑色母，能够完全满足阻燃材料厂商对黑色母的要求使阻燃材料本身属性及相关技术参数不受影响从而达到高性能和高稳定性的要求。
A2.将均匀捏合好的阻燃材料，通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出，电动机功率为75KW，挤出直径为五十毫米的热塑性阻燃塑料，步骤A2中，挤出机的型号为SJ-65/33，最大挤出直径为五十毫米，定位精度为一毫米，单螺杆挤出机主要用于挤出软、硬聚氯乙烯和聚乙烯等热塑性塑料，可加工多种塑料制品，如吹膜、挤管、压板和拔丝带等，亦可用于熔融造粒，塑料挤出机设计先进，质量高，塑化好，能耗低，采用渐开线齿轮传动，具有噪音低，运转平稳，承载力大，寿命长等特点。
A3.将挤出后直径为五十毫米的热塑性阻燃材料进行切粒，切粒条数为10-30根，制成颗粒状热塑性阻燃材料，步骤A3中，切粒机的型号为LQ-500，并且切粒尺寸为3毫米，此型号切粒机的整机封闭性较好，漏料少，切刀由转刀和定刀两部分组成，刀距通过定刀位置来控制，调节方便，转刀为硬质合金滚刀，耐磨性极高，整机无齿轮设计，由皮带传动，有效的降低机器运转噪音，该切粒机使用方便、安全并且美观。
A4.将挤出成型后的颗粒状热塑性阻燃材料进行抛光，制成光滑颗粒状热塑性阻燃材料，抛光处理，使制成的阻燃材料呈乌面，并且可以在表面上涂有亮油，使阻燃材料具有实用性增强的效果，并且使阻燃材料更加美观。
A5.将制成的光滑颗粒状热塑性阻燃材料投入机器中进行质量检测，逐一检测，质量合格的分为一组，质量不合格的分为另一组，使成品和次品便于分类，便于回收次品并再此加工，成品便于包装处理。
A6.将质量合格的包装入库，质量不合格的进行回收处理，步骤A6，包装盒的长度和宽度均为四厘米。
综上可得，采用阻燃材料本身所用主原料为载体，如溴联苯酸、四溴双酚A和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑为主料，取出炭黑45份，炭黑会一定程度影响阻燃材料属性及参数，所以配以15份扩散剂，再添加2份的偶联剂，使炭黑能与其他材料完全融合，添加3份增韧剂，使添加炭黑而成的黑色母强度、硬度和阻燃材料一致，最终经过塑化而成阻燃黑色母，能够完全满足阻燃材料厂商对黑色母的要求使阻燃材料本身属性及相关技术参数不受影响从而达到高性能和高稳定性的要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：以下重量份数配比的原料：
原料载体：35份；
炭黑：45份；
扩散剂：15份；
偶联剂：2份；
增韧剂：3份。
A1.取出35份原料载体、45份炭黑、15份扩散剂、2份偶联剂和3份增韧剂，通过高速混合机按照工艺温度捏合，对固-粉和粉-粉进行高效的均匀混合制成阻燃材料，并通过TG热重分析测试法和DSC差示扫描量热仪测试；
A2.将均匀捏合好的阻燃材料，通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出，电动机功率为75KW，挤出直径为五十毫米的热塑性阻燃塑料；
A3.将挤出后直径为五十毫米的热塑性阻燃材料进行切粒，切粒条数为10-30根，制成颗粒状热塑性阻燃材料；
A4.将挤出成型后的颗粒状热塑性阻燃材料进行抛光，制成光滑颗粒状热塑性阻燃材料；
A5.将制成的光滑颗粒状热塑性阻燃材料投入机器中进行质量检测，逐一检测，质量合格的分为一组，质量不合格的分为另一组；
A6.将质量合格的包装入库，质量不合格的进行回收处理。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：原料载体、炭黑、扩散剂、偶联剂和增韧剂之比为35％：45％：15％：2％：3％。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：步骤A2中，挤出机的型号为SJ-65/33，最大挤出直径为五十毫米，定位精度为一毫米。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：步骤A3中，切粒机的型号为LQ-500，并且切粒尺寸为3毫米。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：步骤A1中，高速混合机机体内的转速为3000r/min，温度提高至180摄氏度。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃黑色母的制备方法，其特征在于：步骤A6，包装盒的长度和宽度均为四厘米。
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