CN107541008A - 工程阻燃塑料板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程阻燃塑料板及其制备方法，所述制备方法包括：将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；将改性蒙脱土、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、有机硅阻燃剂、填充剂、润滑剂和增塑剂混合，得到混合物M；将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型后得到阻燃塑料；解决了现有的阻燃塑料很难同时保证优越的力学性能和阻燃性能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制造领域，具体地，涉及一种工程阻燃塑料板及其制备方法。
背景技术
由于火灾的危害性甚大，故阻燃问题早已为人们所重视，塑料制品的应用已普及到了国民经济的各个领域，如电器电缆、建筑材料、航空部件等均要求阻燃。普遍的提高塑料阻燃性的方法是在塑料原料中加入阻燃剂，较多数的阻燃剂中均含有卤素，燃烧时放出卤化氢气体对人体有毒害并有强烈的窒息作用，而且，多数的阻燃剂在燃烧时常伴有浓烟，有碍救援时的能见度。后来人们注意到了研制低毒副作用，低烟的阻燃剂新品种，但是这些阻燃剂的加入还难以克服使塑料耐热性能和力学性能下降，工艺性变差等缺点。
因此，提供一种在保证塑料优良力学性能的前提下，有效提高塑料阻燃性的工程阻燃塑料板及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程阻燃塑料板及其制备方法，解决了现有的工程塑料板很难同时保证优越的力学性能和阻燃性能的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种工程阻燃塑料板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到；
(2)将改性蒙脱土、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、有机硅阻燃剂、填充剂、润滑剂和增塑剂混合，得到混合物M；
(3)将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型后得到工程阻燃塑料板；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为200-300转/分钟，加料段的温度为200-210℃，熔融塑化段的温度为240-250℃，混合均化段的温度为210-220℃，熔体输送计量段的温度为180-200℃。
本发明还提供了一种工程阻燃塑料板，所述工程阻燃塑料板由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种工程阻燃塑料板及其制备方法，所述制备方法包括：将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到；将改性蒙脱土、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、有机硅阻燃剂、填充剂、润滑剂和增塑剂混合，得到混合物M；将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型后得到工程阻燃塑料板；通过各原料之间的协同作用，使得制得的阻燃塑料同时具备优良的机械性能和阻燃性能，同时，用于制备该阻燃塑料的方法简单、原料易得。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种工程阻燃塑料板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到；
(2)将改性蒙脱土、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、有机硅阻燃剂、填充剂、润滑剂和增塑剂混合，得到混合物M；
(3)将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型后得到工程阻燃塑料板；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为200-300转/分钟，加料段的温度为200-210℃，熔融塑化段的温度为240-250℃，混合均化段的温度为210-220℃，熔体输送计量段的温度为180-200℃。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，相对于100重量份的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为2-8重量份，聚苯乙烯的用量为20-30重量份，聚碳酸酯的用量为25-45重量份，聚氯乙烯树脂的用量为40-80重量份，有机硅阻燃剂的用量为2-10重量份，填充剂的用量为2-7重量份，润滑剂的用量为2-7重量份，增塑剂的用量为2-8重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，相对于100重量份的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为4-6重量份，聚苯乙烯的用量为24-26重量份，聚碳酸酯的用量为30-40重量份，聚氯乙烯树脂的用量为50-70重量份，有机硅阻燃剂的用量为4-6重量份，填充剂的用量为4-5重量份，润滑剂的用量为4-5重量份，增塑剂的用量为4-6重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，在步骤(1)中，十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐按照质量比为1:10:10-20的比例进行混合。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，硫酸溶液的质量浓度为40-60％。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，填充剂选自碳酸钙、陶土、硅酸盐和滑石粉中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸酯、聚苯乙烯蜡、石蜡和油酸酰胺中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，增塑剂选自邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酯类化合物和偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻燃性能，聚苯乙烯的重均分子量为5000-8000，聚碳酸酯的重均分子量为9000-12000，聚乙烯醇的重均分子量为6000-8000，酚醛树脂的重均分子量为5000-6000。
本发明还提供了一种工程阻燃塑料板，所述工程阻燃塑料板由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，聚苯乙烯的重均分子量为5000-8000，聚碳酸酯的重均分子量为9000-12000，聚乙烯醇的重均分子量为6000-8000，酚醛树脂的重均分子量为5000-6000；有机硅阻燃剂由上海广宾贸易有限公司提供的牌号为KR-2710的市售品。
实施例1
将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液(质量浓度为40％)中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到(十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐按照质量比为1:10:10的比例进行混合)；将4g改性蒙脱土、100g酚醛树脂、24g聚苯乙烯、30g聚碳酸酯、50g聚氯乙烯树脂、4g有机硅阻燃剂、4g碳酸钙、4g硬脂酸和4g邻苯二甲酸酯类化合物混合，得到混合物M；将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型(成型采用热压成型的方式，且热压的温度为40℃，热压的压力为30MPa)后得到工程阻燃塑料板A1；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为200转/分钟，加料段的温度为200℃，熔融塑化段的温度为240℃，混合均化段的温度为210℃，熔体输送计量段的温度为180℃。
实施例2
将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液(质量浓度为60％)中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到(十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐按照质量比为1:10:20的比例进行混合)；将6g改性蒙脱土、100g酚醛树脂、26g聚苯乙烯、40g聚碳酸酯、70g聚氯乙烯树脂、6g有机硅阻燃剂、5g硅酸盐(硅酸钠)、5g聚苯乙烯蜡和6g对苯二甲酸酯类化合物混合，得到混合物M；将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型(成型采用热压成型的方式，且热压的温度为40℃，热压的压力为30MPa)后得到工程阻燃塑料板A2；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为300转/分钟，加料段的温度为210℃，熔融塑化段的温度为250℃，混合均化段的温度为220℃，熔体输送计量段的温度为200℃。
实施例3
将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液(质量浓度为50％)中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到(十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐按照质量比为1:10:15的比例进行混合)；将5g改性蒙脱土、100g酚醛树脂、25g聚苯乙烯、35g聚碳酸酯、60g聚氯乙烯树脂、5g有机硅阻燃剂、4.5g滑石粉、4.5g油酸酰胺和5g偏苯三酸酯类化合物混合，得到混合物M；将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型(成型采用热压成型的方式，且热压的温度为40℃，热压的压力为30MPa)后得到工程阻燃塑料板A3；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为250转/分钟，加料段的温度为205℃，熔融塑化段的温度为245℃，混合均化段的温度为215℃，熔体输送计量段的温度为190℃。
实施例4
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为2g，聚苯乙烯的用量为20g，聚碳酸酯的用量为25g，聚氯乙烯树脂的用量为40g，有机硅阻燃剂的用量为2g，填充剂的用量为2g，润滑剂的用量为2g，增塑剂的用量为2g，得到工程阻燃塑料板A4。
实施例5
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为8g，聚苯乙烯的用量为30g，聚碳酸酯的用量为45g，聚氯乙烯树脂的用量为80g，有机硅阻燃剂的用量为10g，填充剂的用量为7g，润滑剂的用量为7g，增塑剂的用量为8g，得到工程阻燃塑料板A5。
实施例6
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为1g，聚苯乙烯的用量为15g，聚碳酸酯的用量为20g，聚氯乙烯树脂的用量为35g，有机硅阻燃剂的用量为1g，填充剂的用量为1g，润滑剂的用量为1g，增塑剂的用量为1g，得到工程阻燃塑料板A6。
实施例7
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为10g，聚苯乙烯的用量为35g，聚碳酸酯的用量为50g，聚氯乙烯树脂的用量为85g，有机硅阻燃剂的用量为15g，填充剂的用量为10g，润滑剂的用量为10g，增塑剂的用量为10g，得到工程阻燃塑料板A7。
对比例1
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，挤出工艺的条件包括：螺杆的转速为150转/分钟，加料段的温度为180℃，熔融塑化段的温度为220℃，混合均化段的温度为180℃，熔体输送计量段的温度为150℃，得到工程阻燃塑料板D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，挤出工艺的条件包括：螺杆的转速为350转/分钟，加料段的温度为240℃，熔融塑化段的温度为260℃，混合均化段的温度为240℃，熔体输送计量段的温度为220℃，得到工程阻燃塑料板D2。
对比例3
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，原料中不包括聚苯乙烯，得到工程阻燃塑料板D3。
对比例4
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，原料中不包括聚碳酸酯，得到工程阻燃塑料板D4。
对比例5
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，原料中不包括聚氯乙烯树脂，得到工程阻燃塑料板D5。
测试例
拉伸强度参数是通过GB1040-2006的方法测得，断裂伸长率参数是通过GB1040-2006的方法测得，阻燃性能通过GB/T2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》的方法测得。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种工程阻燃塑料板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将改性涂料与蒙脱土混合，接着干燥、置于硫酸溶液中进行浸泡、过滤以得到改性蒙脱土；其中，改性涂料由十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐混合得到；
(2)将改性蒙脱土、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、有机硅阻燃剂、填充剂、润滑剂和增塑剂混合，得到混合物M；
(3)将混合物M加入双螺杆挤出机中，经挤出、成型后得到工程阻燃塑料板；其中，挤出的条件包括：螺杆的转速为200-300转/分钟，加料段的温度为200-210℃，熔融塑化段的温度为240-250℃，混合均化段的温度为210-220℃，熔体输送计量段的温度为180-200℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为2-8重量份，聚苯乙烯的用量为20-30重量份，聚碳酸酯的用量为25-45重量份，聚氯乙烯树脂的用量为40-80重量份，有机硅阻燃剂的用量为2-10重量份，填充剂的用量为2-7重量份，润滑剂的用量为2-7重量份，增塑剂的用量为2-8重量份。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，相对于100重量份的酚醛树脂，改性蒙脱土的用量为4-6重量份，聚苯乙烯的用量为24-26重量份，聚碳酸酯的用量为30-40重量份，聚氯乙烯树脂的用量为50-70重量份，有机硅阻燃剂的用量为4-6重量份，填充剂的用量为4-5重量份，润滑剂的用量为4-5重量份，增塑剂的用量为4-6重量份。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基硫酸盐按照质量比为1:10:10-20的比例进行混合。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，硫酸溶液的质量浓度为40-60％。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，填充剂选自碳酸钙、陶土、硅酸盐和滑石粉中的一种或多种。
7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸酯、聚苯乙烯蜡、石蜡和油酸酰胺中的一种或多种。
8.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，增塑剂选自邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酯类化合物和偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
9.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，聚苯乙烯的重均分子量为5000-8000，聚碳酸酯的重均分子量为9000-12000，聚乙烯醇的重均分子量为6000-8000，酚醛树脂的重均分子量为5000-6000。
10.一种工程阻燃塑料板，其特征在于，所述工程阻燃塑料板由权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制得。
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