CN107286494A - 磷钼酸锌阻燃抑烟pvc片材 - Google Patents

磷钼酸锌阻燃抑烟pvc片材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于，其组成成分及其重量份为：PVC树脂100份，热稳定剂4‑5份，增塑剂5～20份，阻燃抑烟剂3～7份，磷酸酯偶联剂0.5～3份，PE蜡0.4～0.6份。本发明的PVC片材中通过磷的阻燃作用、钼和锌的抑烟作用，三者的协同作用能够有效的提高PVC片材的阻燃抑烟性能。

Description

磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材
技术领域
本发明涉及一种PVC片材，尤其涉及一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材。
背景技术
众所周知，聚氯乙烯(PVC)具有优异的电绝缘和机械性能，加之价格低廉，使其被广泛应用于建筑与电气领域。使用时，根据增塑剂的添加量不同，PVC可以被制成软质、半硬质及硬质制品。纯聚氯乙烯（PVC）具有较高的氯含量，使其极限氧指数范围达到45～49，在空气中很难点燃和持续燃烧，所以纯聚氯乙烯（PVC）具有优异的阻燃性能；然而纯聚氯乙烯（PVC）在空气中燃烧时会放出大量的黑烟，尤其是被增塑剂处理后的聚氯乙烯（PVC），以增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为例，聚氯乙烯（PVC）燃烧分解产生HCl迅速与DOP反应产生邻苯二甲酸，其燃烧产生也会形成黑烟，进一步削弱聚氯乙烯（PVC）的抑烟性能；同时也导致HCl消耗殆尽，进而无法捕捉促进燃烧的自由基，导致阻燃性能减弱，为了满足技术与安全指标，需对聚氯乙烯（PVC）进行阻燃与抑烟处理。
目前，应用于聚氯乙烯（PVC）中的抑烟剂主要是钼化合物，其中以三氧化钼(MoO3)与八钼酸铵已经商业化，但是MoO3在高温作用下会催化聚氯乙烯（PVC）多烯链的阳离子裂解反应，其结果导致脂肪烃增多，芳烃减少，作为燃料，脂肪烃燃烧释放更多的热量，削弱PVC的阻燃性能，而八钼酸铵的阻燃效果有限，因此，上述两种抑烟剂需要与阻燃剂复配使用于PVC中。抑烟剂与阻燃剂的复配使用，需要考虑其使用配比的问题，不然，会影响其对PVC的阻燃抑烟效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，该PVC片材中通过磷的阻燃作用、钼和锌的抑烟作用，三者的协同作用能够有效的提高PVC片材的阻燃抑烟性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于，其组成成分及其重量份为：PVC树脂100份，热稳定剂4-5份，增塑剂5～20份，阻燃抑烟剂3～7份，磷酸酯偶联剂0.5～3份，PE蜡0.4～0.6份。
所述热稳定剂包括稀土稳定剂与CaSt稳定剂。
所述热稳定剂由稀土稳定剂与CaSt稳定剂组成。
所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛脂。
所述阻燃抑烟剂是磷钼酸锌。
一种用于制备阻燃抑烟剂的方法，其特征在于，
首先，将磷钼酸水溶液与碱式碳酸锌按给定比例反应，同时溶液的pH值调节为4，充分搅拌直至白色粉末完全溶解，然后经过减压蒸馏得到橙红色糊状物、在50℃～60℃的温度下干燥，制得阻燃抑烟剂；
所述磷钼酸水溶液的摩尔浓度为0.06mol/L～0.09mol/L；
所述给定比例为摩尔比10～8:3。
所述干燥温度为：55℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：由于本发明中具有阻燃抑烟剂，且该阻燃抑烟剂为磷钼酸锌，其中，磷在燃烧中形成P，PO，PO2等物质，在气相中与氢自由基或者羟基自由基结合，消耗燃烧所需的自由基，同时在凝聚相中，磷反应依次形成次磷酸、磷酸、偏磷酸，而偏磷酸的强酸，脱水作用很强，促进PVC炭化，降低可燃物的生成量，达到阻燃效果；而钼与锌是以Lewis酸机理在凝聚相中促进PVC分解形成反式多烯链，减少苯及芳香烃的生成，并促进多烯链交联成炭，达到抑烟效果。磷、钼及锌的协同作用有效的使PVC片材的阻燃抑烟性能得到了提升。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
首先，本发明提供了一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其组成成分及其重量份为：PVC树脂100份，热稳定剂4-5份，增塑剂5～20份，阻燃抑烟剂3～7份，磷酸酯偶联剂0.5～3份，PE蜡0.4～0.6份。
优选热稳定剂中包括稀土稳定剂与CaSt稳定剂。
优选热稳定剂由稀土稳定剂与CaSt稳定剂组成。
优选增塑剂是邻苯二甲酸二辛脂。
优选阻燃抑烟剂是磷钼酸锌。
另外，本发明还提供了一种用于制备阻燃抑烟剂的方法，首先，将磷钼酸水溶液与碱式碳酸锌按给定比例反应，同时溶液的pH值调节为4，充分搅拌直至白色粉末完全溶解，然后经过减压蒸馏得到橙红色糊状物、在50℃～60℃的温度下干燥，制得阻燃抑烟剂。优选磷钼酸水溶液的摩尔浓度为0.06mol/L～0.09mol/L；优选上述给定比例为摩尔比10～8:3。优选干燥温度为：55℃。
实施例1：
分别将3份的三氧化钼、八钼酸铵及磷钼酸锌，4份稀土稳定剂，0.5份CaSt稳定剂，2份磷酸酯偶联剂，8份DOP，0.4份PE蜡加入100份PVC树脂(PVC-SG5，平均密度1.40 g/cm3，新疆中泰化学股份有限公司)中，在高速粉碎机中均匀混合后，在开炼机上混炼4 min，温度150℃；将开炼产物在液压机中热压，预压2 min，热压4 min，温度170 ℃；将热压产物在平板硫化机中冷压2 min，获得PVC片材，供作烟密度、锥形量热及热失重分析测试用。
实施例1的测试结果：
实施例2；
分别将5份的三氧化钼、八钼酸铵及磷钼酸锌，4份稀土稳定剂，0.5份CaSt稳定剂，2份磷酸酯偶联剂，8份DOP，0.4份PE蜡加入100份PVC树脂(PVC-SG5，平均密度1.40 g/cm3，新疆中泰化学股份有限公司)中，在高速粉碎机中均匀混合后，在开炼机上混炼4 min，温度150℃；将开炼产物在液压机中热压，预压2 min，热压4 min，温度170 ℃；将热压产物在平板硫化机中冷压2 min，获得PVC片材，供作烟密度、锥形量热及热失重分析测试用。
实施例2的测试结果：

Claims (7)

1.一种磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于，其组成成分及其重量份为：PVC树脂100份，热稳定剂4-5份，增塑剂5～20份，阻燃抑烟剂3～7份，磷酸酯偶联剂0.5～3份，PE蜡0.4～0.6份。
2.根据权利要求1所述的磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于：所述热稳定剂包括稀土稳定剂与CaSt稳定剂。
3.根据权利要求1所述的磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于：所述热稳定剂由稀土稳定剂与CaSt稳定剂组成。
4.根据权利要求1所述的磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于：所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛脂。
5.根据权利要求1所述的磷钼酸锌阻燃抑烟PVC片材，其特征在于：所述阻燃抑烟剂是磷钼酸锌。
6.一种用于制备权利要求1至4中任一项所述的阻燃抑烟剂的方法，其特征在于，
首先，将磷钼酸水溶液与碱式碳酸锌按给定比例反应，同时溶液的pH值调节为4，充分搅拌直至白色粉末完全溶解，然后经过减压蒸馏得到橙红色糊状物、在50℃～60℃的温度下干燥，制得阻燃抑烟剂；
所述磷钼酸水溶液的摩尔浓度为0.06mol/L～0.09mol/L；
所述给定比例为摩尔比10～8:3。
7.根据权利要求5所述的的阻燃抑烟剂的方法，其特征在于：所述干燥温度为：55℃。
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