CN107778639A - 垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料 - Google Patents

Abstract

本发明一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其特征在于：由以下重量份的组分组成：聚乙烯25~30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物60~70份、EVM共聚物10~20份、乙丙橡胶10~15份、磷酸氢二铵8~15份、超高分子量聚硅氧烷1~5份、云母石10~16份、滑石粉5~8份、蒙脱土6~9份、钾长石10~12份、氰尿酸三聚氰胺10~20份、偶氮二异丁腈5~15份、过氧化钠4~6份、矿物油2~4份、植物油脂3~5份。本发明陶瓷化高聚物材料在380℃以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体。

Description

垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料

技术领域

本发明涉及一种高分子聚合物材料，尤其涉及一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料。

背景技术

目前高分子聚合物材料，通过改性都只具有阻燃性，而没有防火性和耐火性。大多数的阻燃高分子聚合物燃烧以后，都会变成粉末状的灰烬，特别是在火灾高温的情况下，一边燃烧一边滴落或脱落，不能承受喷淋、震动和高温燃烧；有些阻燃高分子聚合物还有延燃、滴落现象，会造成二次火灾；还有些阻燃高分子聚合物在燃烧的过程中会产生大量的有毒、有害气体和粉尘产生，对人体会造成严重的伤害以致死亡；国内外的建筑住宅、医院、商场、影剧院、娱乐场所、宾馆、石油、化工、煤矿、冶金、钢铁等火灾，汽车线着火等等，都与高分子聚合物材料的阻燃性、防火性、耐火性有着直接的关系。

因此，迫切需要一种，可垂直自熄、在380℃以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体的陶瓷化高聚物组合物，高聚物组合物在烧蚀过程中低烟、无毒、无害；并且能够承受喷淋震动，不延燃、不滴落。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，该陶瓷化高聚物材料在380℃以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其特征在于：由以下重量份的组分组成：

聚乙烯 25~30份，

乙烯-醋酸乙烯共聚物 60~70份，

EVM共聚物 10~20份，

乙丙橡胶 10~15份，

磷酸氢二铵 8~15份，

超高分子量聚硅氧烷 1~5份，

云母石 10~16份，

滑石粉 5~8份，

蒙脱土 6~9份，

钾长石 10~12份，

氰尿酸三聚氰胺 10~20份，

偶氮二异丁腈 5~15份，

过氧化钠 4~6份，

矿物油 2~4份，

植物油脂 3~5份。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

上述方案中，所述陶瓷化高聚物材料通过以下步骤获得：

步骤一、将组分按重量份计的配比：聚乙烯25~30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物60~70份、EVM共聚物10~20份、乙丙橡胶10~15份、磷酸氢二铵8~15份、超高分子量聚硅氧烷1~5份、云母石10~16份、滑石粉5~8份、蒙脱土6~9份、钾长石10~12份、氰尿酸三聚氰胺10~20份、偶氮二异丁腈5~15份、过氧化钠4~6份、矿物油2~4份、植物油脂3~5份，加入捏炼机内进行混炼，时间约8 min~12min，混炼温度到135℃~150℃时出料；

步骤二、然后送入双螺杆挤塑机，经双螺杆塑化，再经单螺杆造粒，螺杆各段温度如下：加料段90℃~110℃，输送段120℃~130℃，塑化段130℃~140℃，机头温度135℃~145℃，造粒采用风冷热切工艺，制成粒子后再干燥即得所述陶瓷化高聚物材料。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其烧结后的坚硬的陶瓷化残余物的弯曲强度达到0.3~9MPa；其燃烧后的坚硬的陶瓷化残余物质量保留量可达80~85%；尺寸变化率为1~7%，该高聚物材料能用于阻燃防火耐火高聚物发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物舰船发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物高速铁路列车发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物高铁保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物汽车发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物飞机发泡保温材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物建筑、汽车、舰船、飞机、家具、电气、家用电器用发泡材料、阻燃防火耐火隔温隔热高聚物外墙发泡保温建筑材料中。

2、本发明垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其在380℃以上的有氧或无氧以及有焰或无焰的情况下，可垂直自熄、能烧结成非常坚硬的绝缘、隔火、隔温、阻燃、防火、耐火陶瓷壳体的陶瓷化高聚物组合物，高聚物组合物在烧蚀过程中低烟、无毒、无害，烧蚀时间越长，温度越高，陶瓷壳体越坚硬，可以承载2100℃，180分钟以上的烧蚀，能够承受喷淋震动，不延燃、不滴落。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1~5：一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，由以下重量份的组分组成，如表1所示：

上述实施例1~5的述陶瓷化高聚物材料通过以下步骤获得：

步骤一、将组分按重量份计的配比：聚乙烯25~30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物60~70份、EVM共聚物10~20份、乙丙橡胶10~15份、磷酸氢二铵8~15份、超高分子量聚硅氧烷1~5份、云母石10~16份、滑石粉5~8份、蒙脱土6~9份、钾长石10~12份、氰尿酸三聚氰胺10~20份、偶氮二异丁腈5~15份、过氧化钠4~6份、矿物油2~4份、植物油脂3~5份，加入捏炼机内进行混炼，时间约8 min~12min，混炼温度到135℃~150℃时出料；

步骤二、然后送入双螺杆挤塑机，经双螺杆塑化，再经单螺杆造粒，螺杆各段温度如下：加料段90℃~110℃，输送段120℃~130℃，塑化段130℃~140℃，机头温度135℃~145℃，造粒采用风冷热切工艺，制成粒子后再干燥即得所述陶瓷化高聚物材料

实施例1~5的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料的性能测试数据，如表2所示：

本实施例的陶瓷化高聚物材料包含磷酸氢二铵8~15份、磷酸氢二钠8~15份、超高分子量聚硅氧烷1~5份、云母石10~16份、滑石粉5~8份、蒙脱土6~9份、钾长石10~12份在烧蚀过程中形成陶瓷；由于在高温下的分解和高聚物的分解，在陶瓷体内形成细小的微孔，这些微孔占据了分解的高聚物和硅酸盐、磷酸盐所占的位置，使得高温分解和转化后重新形成无机的陶瓷壳体物质，体积的转化，使得其变化率不会超过5~7%；分解的部分物质变成了无害的水和二氧化碳脱离陶瓷壳体，覆盖住在陶瓷壳体的周围，还有在烧蚀过程中有5~10%的液相和升华的物质吸附在陶瓷壳体的表面，形成一种粉状隔离层，将空气中的氧气隔绝开，进一步增加了一层挡火、隔温、隔热、绝缘的无机物质阻隔层。上述在高温下形成的非常坚硬的微孔陶瓷壳体，可以在2100℃以上的温度下，180分钟以上的时间下，保持很好的绝缘性，以及挡火、隔温、隔热，承受喷淋和震动的特性，且不会熔融、滴落。

上述实施例的组合物经高温烧蚀后，形成非常坚硬的陶瓷壳体，其燃烧后的坚硬的陶瓷化残余物达到83%；经检测其强度至少可以达到0.5MPa。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其特征在于：由以下重量份的组分组成：

聚乙烯 25~30份，

乙烯-醋酸乙烯共聚物 60~70份，

EVM共聚物 10~20份，

乙丙橡胶 10~15份，

磷酸氢二铵 8~15份，

超高分子量聚硅氧烷 1~5份，

云母石 10~16份，

滑石粉 5~8份，

蒙脱土 6~9份，

钾长石 10~12份，

氰尿酸三聚氰胺 10~20份，

偶氮二异丁腈 5~15份，

过氧化钠 4~6份，

矿物油 2~4份，

植物油脂 3~5份。

2.根据权利要求1所述的垂直自熄的低烟阻燃的陶瓷化高聚物材料，其特征在于：所述陶瓷化高聚物材料通过以下步骤获得：

步骤一、将组分按重量份计的配比：聚乙烯25~30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物60~70份、EVM共聚物10~20份、乙丙橡胶10~15份、磷酸氢二铵8~15份、超高分子量聚硅氧烷1~5份、云母石10~16份、滑石粉5~8份、蒙脱土6~9份、钾长石10~12份、氰尿酸三聚氰胺10~20份、偶氮二异丁腈5~15份、过氧化钠4~6份、矿物油2~4份、植物油脂3~5份，加入捏炼机内进行混炼，时间约8 min~12min，混炼温度到135℃~150℃时出料；

步骤二、然后送入双螺杆挤塑机，经双螺杆塑化，再经单螺杆造粒，螺杆各段温度如下：加料段90℃~110℃，输送段120℃~130℃，塑化段130℃~140℃，机头温度135℃~145℃，造粒采用风冷热切工艺，制成粒子后再干燥即得所述陶瓷化高聚物材料。