CN108410014A - 一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阻燃添加剂领域，涉及一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料及制备方法。所述的阻燃材料的主要成分是有机改性蒙脱土粉体和氢氧化镁粉体。将蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在120‑180℃的温度下均匀加入有机离子和插层剂，熔融插层蒙脱土10‑30分钟；在料温升至100‑120℃时，加入氢氧化镁粉体，高速搅拌30‑200分钟，将物料冷却出料，得到蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃体系。本发明工艺及设备简单，易工业化生产，可广泛使用于建材、橡胶、塑料、阻燃防火涂料，可减少阻燃剂的添加量，在达到阻燃要求。同时，可提高材料的物理机械性能及加工性能，在解决滴落及减少烟雾方面效果十分显著，应用前景广阔。

Description

一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料及制备方法
技术领域
本发明属于阻燃添加剂领域，尤其涉及一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料及制备方法。
背景技术
随着工业的不断发展，塑料、橡胶得到越来越广泛的应用。一般都需进行阻燃处理。目前阻燃主要以外添加阻燃剂为主。采用外添加阻燃剂方式对材料进行阻燃处理，其阻燃效率高，技术成熟，价格便宜，但常用的阻燃剂都存在一定的缺陷，如氢氧化镁、氢氧化铝，阻燃效果一般，使用量大，对材料本身的后期加工也影响较大；再或者锑系阻燃剂，其阻燃效果比较理想，但是一般用作阻燃剂都是与其他的卤系阻燃剂协同作用才能产生较好的效果，燃烧时，塑料受热释放出含卤烟气，具有毒性，会危害人体的健康，甚至造成人员死亡。目前来看，制备复合阻燃材料已经成为目前阻燃材料的研究重点。
目前纳米材料的应用技术也越来越成熟，如何利用纳米颗粒的表面效应、小尺寸效应与普通阻燃剂复合后产生特有的协调作用从而达到阻燃效果得研究。
发明内容
本发明的目的提供一种阻燃性能优良、无毒低烟、制备工艺简单、无环境污染的蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃体系。
本发明的技术方案：
一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料，主要成分按质量份数计：有机改性蒙脱土粉体60-100份、氢氧化镁粉体10-50，二者混合而成；
所述的有机改性蒙脱土粉体是利用蒙脱土的阳离子交换特性，将有机离子、插层剂插入蒙脱土中，使蒙脱土以单层或多层形式存在，蒙脱土每层的厚度的尺寸为纳米级，有机离子和插层剂的质量份数为1-20份。
所述的有机离子为十六烷基三甲基溴化铵、磷酸三丁酯、十二烷基磺酸钠中的一种或多种混合，随用途调整各组分比例。
所述的插层剂为十八烷基胺盐酸盐、双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种混合。
一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料的制备方法，步骤如下：
将蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在120-180℃的温度下均匀加入有机离子和插层剂，熔融插层蒙脱土10-30分钟；在料温升至100-120℃时，加入氢氧化镁粉体，高速搅拌30-200分钟，将物料冷却出料，得到蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料。
本发明的有益效果：加工工艺及设备简单，易工业化生产，具有广阔的应用前景，可广泛使用于建材、橡胶、塑料、阻燃防火涂料，可减少阻燃剂的添加量，在达到阻燃要求。同时，可提高材料的物理机械性能及加工性能，在解决滴落及减少烟雾方面效果十分显著，应用前景广阔。
具体实施方式
以下结合技术方案，详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例1：
将60份的蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在150℃均匀加入5份的十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基胺盐酸盐，熔融插层蒙脱土20分钟；在料温升至100℃时，加入30份的氢氧化镁粉体，再继续高速搅拌120分钟后，将物料冷却出料，测试检验、包装。
实施例2：
将将80份的蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在150℃均匀加入15份的十二烷基磺酸钠和双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵，熔融插层蒙脱土30分钟；在料温升至120℃时，加入40份的氢氧化镁粉体，再继续高速搅拌60分钟后，将物料冷却出料，测试检验、包装。
实施例3：
将100份的蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在180℃均匀加入5份的磷酸三丁酯和十六烷基三甲基氯化铵，熔融插层蒙脱土20分钟；在料温升至120℃时，加入50份的氢氧化镁粉体，再继续高速搅拌180分钟后，将物料冷却出料，测试检验、包装。

Claims (4)

1.一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料，其特征在于，所述的阻燃材料的主要成分按质量份数计：有机改性蒙脱土粉体60-100份、氢氧化镁粉体10-50，二者混合而成；
所述的有机改性蒙脱土粉体，是将有机离子、插层剂插入蒙脱土中，使蒙脱土以单层或多层形式存在，蒙脱土每层的厚度的尺寸为纳米级，有机离子和插层剂的质量份数为1-20份。
2.权利要求1所述的一种蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
将蒙脱土加入混合机中，高速搅拌，在120-180℃的温度下均匀加入有机离子和插层剂，熔融插层蒙脱土10-30分钟；在料温升至100-120℃时，加入氢氧化镁粉体，高速搅拌30-200分钟，将物料冷却出料，得到蒙脱土/氢氧化镁复合阻燃材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的有机离子为十六烷基三甲基溴化铵、磷酸三丁酯、十二烷基磺酸钠中的一种或多种混合。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述的插层剂为十八烷基胺盐酸盐、双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种混合。
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