CN108485042B - 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用 - Google Patents

一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108485042B
CN108485042B CN201810112166.0A CN201810112166A CN108485042B CN 108485042 B CN108485042 B CN 108485042B CN 201810112166 A CN201810112166 A CN 201810112166A CN 108485042 B CN108485042 B CN 108485042B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame
retardant
parts
flame retardant
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810112166.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108485042A (zh
Inventor
王涛
贺春江
祝和权
杜存山
张喆
李喜军
郑力
李强
南阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Engineering Research Institute of CARS
Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd
Original Assignee
Railway Engineering Research Institute of CARS
Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Railway Engineering Research Institute of CARS, Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd filed Critical Railway Engineering Research Institute of CARS
Priority to CN201810112166.0A priority Critical patent/CN108485042B/zh
Publication of CN108485042A publication Critical patent/CN108485042A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108485042B publication Critical patent/CN108485042B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853—Vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种阻燃剂组合物，包括苯基次磷酸铝、硼酸三聚氰胺和硅酸铝；各组分的重量份为：苯基次磷酸铝45‑75，硼酸三聚氰胺20‑40，硅酸铝5‑15。本发明还提供包括上述阻燃剂组合物的阻燃聚合物材料以及该阻燃聚合物材料在制备阻燃防水板中的应用。本发明提供的所述阻燃聚合物复合材料制备成的阻燃防水板，具有突出的阻燃性能和优良的机械性能。

Description

一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合 材料及其应用
技术领域
本发明属于阻燃和建筑防水技术领域，具体涉及一种低烟无卤阻燃剂组合物及含有该阻燃剂组合物的聚合物复合材料及其应用。
背景技术
目前，我国已建成的铁路隧道数量和长度均居世界首位。铁路隧道施工中的防排水直接关系到隧道施工质量以及施工和使用中的人员安全。随着铁路电气化的升级改造和提速，对隧道的防排水提出了更高的要求。因此，在铁路隧道施工过程中，几乎与隧道掘进同步的是隧道四壁的防水施工；不可避免地，就会在施工现场隧道堆放大量防水板等防水材料。铁路隧道用防水材料的原料主要包括EVA(乙烯、醋酸乙烯共聚物)、ECB(乙烯、醋酸乙烯与沥青共聚物)和PE(聚乙烯)等几类高分子聚合物。与其他许多材料相比，聚合物具有许多的优点，但易燃、可燃性可以说是其致命的缺点。一般情况下，未经阻燃的PE、EVA、ECB的氧指数在17.3～17.6％之间，而空气中的氧含量为21％，所以只要遇到火源，很容易在空气中被点燃，继而燃烧，其熔融滴落物还可以引燃其他可燃物。另外上述高分子聚合物燃烧时受热分解所放出的毒气、黑烟更是会对人们生命安全造成巨大的威胁与伤害。隧道是一个相对密闭的环境，一旦发生火灾，危害就更为严重，容易造成重大恶性事故。另外，大型建筑都会用防水板等进行防水施工。防水材料的阻燃问题越来越引起有关部门的高度重视。采用含有阻燃剂的防水材料是重要的技术手段之一。
现有技术中已经出现了含有阻燃剂的EVA复合材料。如中国发明专利“一种无卤阻燃EVA复合材料”(公布号CN104311981B)中公开EVA与复合阻燃剂比为3:2，阻燃剂由聚磷酸铵、磷酸脂衍生物、脂肪胺取代磷腈衍生物组成；该无卤阻燃EVA复合材料的氧指数可以达到26％，垂直燃烧达V0级。又如中国发明专利“复合无机阻燃剂及其在阻燃EVA复合材料中的应用”(公开号CN103333365B)，公开的阻燃EVA复合材料的组成为EVA 45-55质量份，无机阻燃剂43-54.75质量份，空心玻璃珠0.25-2质量份；该复合材料的氧指数在32％以上，垂直燃烧V0级。再如中国发明专利申请“无卤膨胀阻燃EVA专用料及其制备方法”(公开号CN103724786A)，公开的无卤膨胀阻燃EVA专用料的组成为EVA 55-70％,复合膨胀阻燃剂15-30％，多壁碳纳米管0.1-3％；该材料的氧指数大于30％。
但是，现有技术的复合阻燃材料存在着阻燃性能(氧指数和烟密度等)和材料的强度和伸长率不能兼得的问题。EVA等高分子聚合物中过多添加阻燃剂，尤其是无机阻燃剂，如氢氧化镁，氢氧化铝和水滑石，氧指数和烟密度虽然可以降低，但是复合材料的强度和伸长率降低显著。防水板为了保持好的防水效果，必须有足够的伸长率及拉伸强度，特别是在铁路隧道中应用时。对此，TB/T 3360.1-2014《铁路隧道防水材料第1部分：防水板》对铁路隧道用防水板的强度进行了规定。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种阻燃剂组合物及含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料。本发明所述阻燃聚合物复合材料，在保持优异阻燃性能(较高的氧指数，较低的烟密度)的基础上同时具有良好物理机械性能、加工性能。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种阻燃剂组合物，包括苯基次磷酸铝、硼酸三聚氰胺和硅酸铝。
优选的，所述阻燃剂组合物，各组分的重量份为：
苯基次磷酸铝45-75，硼酸三聚氰胺20-40，硅酸铝5-15。
更优选的，所述阻燃剂组合物，各组分的重量份为：
苯基次磷酸铝50-65，硼酸三聚氰胺25-35，硅酸铝8-12。
最优选的，所述阻燃剂组合物，各组分的重量份为：
苯基次磷酸铝57-63，硼酸三聚氰胺25-35，硅酸铝8-12。
本发明的另一个目的在于提供一种阻燃聚合物复合材料，包括上述阻燃剂组合物。
优选的，所述阻燃聚合物复合材料，还包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚乙烯(PE)组成的聚合物基体。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯的重量份为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物50-70重量份，聚乙烯30-50重量份。
还优选的，以所述聚合物基体的质量为基准，所述阻燃剂组合物的质量百分比为35％-45％。
本发明的第三个目的在于提供上述阻燃聚合物复合材料在制备防水板中的应用。
此外，本发明还提供一种阻燃防水板，原料包括上述阻燃聚合物复合材料。
优选的，所述阻燃防水板为均质防水板和/复合防水板。
上述阻燃防水板，原料还可以包括防老剂、抗老化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和稳定剂中的一种或多种常用的辅料。
上述阻燃防水板按照本领域常规的方法制备。如均质防水板的制备过程包括：按照重量配比准备原料，经共混、粉碎、挤出、压延成型，得到所述均质防水板。而复合防水板的制备过程则包括按照重量配比准备原料，经共混、粉碎、挤出、压延成型、依次复合上黏胶层(和保护层，如有必要)。
本发明说明书中，所述“重量份”是指各组分之间的用量的相对配比关系，而非具体的质量(重量)单位。根据实际情况，1重量份可以是1g、1kg、或其它任意的质量数。一个组合物中，各原料的单位重量份表示的质量数是相同的。
本发明提供的所述阻燃聚合物复合材料制备成的阻燃防水板，具有突出的阻燃性能：烟密度小于300，氧指数大于26％(实施例5的防水板，烟密度低至145，氧指数高达27％)。此外，所述阻燃防水板还具有良好的机械性能和加工性能，表现为拉伸强度＞18MPa，扯断伸长率在650％左右，完全符合标准TB/T 3360.1-2014的规定。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的药材原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
主要关键原料及其牌号与生产厂家信息：
乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)：燕山石化，牌号14J4；
聚乙烯(PE)：美国埃克森美孚，牌号Enable 20-10CB；
苯基次磷酸铝：济南泰星化工有限公司；
硼酸三聚氰胺：四川精细化工有限公司；
硅酸铝：济南奇乐化工有限公司。
实施例1 一种阻燃聚合物复合材料
本实施例的阻燃聚合物复合材料，由聚合物基材和阻燃剂组合物构成，具体组成及用量配比(重量份)见表1，其中1重量份＝1kg。
实施例2 一种阻燃聚合物复合材料
本实施例的阻燃聚合物复合材料，由聚合物基材和阻燃剂组合物构成，具体组成及用量配比(重量份)见表1，其中1重量份＝1kg。
实施例3 一种阻燃聚合物复合材料
本实施例的阻燃聚合物复合材料，由聚合物基材和阻燃剂组合物构成，具体组成及用量配比(重量份)见表1，其中1重量份＝1kg。
实施例4～6 一种均质防水板
分别按照实施例1～3的原料配比准备各组分，按照本领域常规的方法，经共混、粉碎、挤出、压延成型，分别得到实施例4～6的均质防水板；所述防水板为上下两面光滑的等厚平板。
对比例1～9 一种含有阻燃剂的聚合物复合材料
对比例1～9的含有阻燃剂的聚合物复合材料，也由聚合物基材和阻燃剂构成，其中聚合物基材与实施例1～3的相同，不同之处在于阻燃剂组合物的组成，具体见表1。
对比例10～18 一种聚合物板材
分别按照对比例1～9的原料配比准备各组分，按照实施例4的方法制备成与实施例4的防水板等厚的两面光滑的板材。
测试例 实施例4～6和对比例10～18产品的阻燃性能和机械性能的测定
分别测定各实施例和对比例的产品的拉伸强度、扯断伸长率、氧指数和烟密度；其中，拉伸强度、扯断伸长率按GB/T 528的规定测定；氧指数按GB/T 2406.2的规定测定；烟密度按GB/T 8323.2的规定测定。测定结果见表1。
测定结果示出：
在测试的各个板材中，实施例4-6的防水板(以本发明所述阻燃聚合物复合材料为原料)的综合性能最好，表现为：①阻燃性能好——氧指数大于26％；烟密度小，最大烟密度小于300；②力学性能突出——强度均大于18MPa，扯断伸长率大于650％。
与此形成对比的是，对比例10-18的聚合物板材，在阻燃性能和力学性能方面，或者单项或者两项均远不及本发明的防水板。说明本发明的特定用量配比的苯基次磷酸铝-硼酸三聚氰胺-硅酸铝的阻燃剂组合能够赋予EVA和PE构成的聚合物基材突出的阻燃性能，同时不损害聚合物基材本身的机械性能。
综上，本发明提供的特定原料组成和配比的阻燃剂组合物是本发明所述的阻燃防水板具有优良性能的基础。
以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明做出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。
Figure BDA0001569524100000061

Claims (4)

1.一种阻燃防水板，原料由阻燃剂组合物和聚合物基体组成，以所述聚合物基体的质量为基准，所述阻燃剂组合物的质量百分比为35％-45％；
其中，所述聚合物基体由乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯组成；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯的重量份为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物50-70重量份，聚乙烯30-50重量份；
所述阻燃剂组合物由苯基次磷酸铝、硼酸三聚氰胺和硅酸铝组成；各组分的重量配比为：
苯基次磷酸铝：硼酸三聚氰胺：硅酸铝＝45-75∶20-40∶5-15。
2.根据权利要求1所述的防水板，其特征在于，所述阻燃剂组合物中，各组分的重量配比为：
苯基次磷酸铝：硼酸三聚氰胺：硅酸铝＝50-65∶25-35∶8-12。
3.根据权利要求2所述的防水板，其特征在于，所述阻燃剂组合物中，各组分的重量配比为：
苯基次磷酸铝：硼酸三聚氰胺：硅酸铝＝57-63∶25-35∶8-12。
4.根据权利要求1所述的防水板，其特征在于，所述防水板为均质防水板和/或复合防水板。
CN201810112166.0A 2018-02-05 2018-02-05 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用 Active CN108485042B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810112166.0A CN108485042B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810112166.0A CN108485042B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108485042A CN108485042A (zh) 2018-09-04
CN108485042B true CN108485042B (zh) 2021-04-20

Family

ID=63344225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810112166.0A Active CN108485042B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108485042B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103881229A (zh) * 2014-03-19 2014-06-25 广东聚石化学股份有限公司 一种高阻燃无卤聚烯烃电缆料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103881229A (zh) * 2014-03-19 2014-06-25 广东聚石化学股份有限公司 一种高阻燃无卤聚烯烃电缆料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108485042A (zh) 2018-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100465220C (zh) 一种无卤阻燃电缆护套料
US8372899B2 (en) Flame retardant polymer compositions
CN102174223B (zh) 一种阻燃发泡聚乙烯材料及其制备方法
DE102006062146B4 (de) Organisch/Anorganischer Verbundstoff und eine feuerbeständige Platte und deren Verwendung
CN107828123B (zh) 一种反粘式阻燃防水板、防排水板及其制备方法
CN102250406B (zh) 一种具有高阻燃性能的聚乙烯材料
CN109111617A (zh) 铝塑板阻燃芯层以及铝塑板
AU615293B2 (en) Latex-bound fire protection compound
CN104774357A (zh) 一种无卤磷-氮复合阻燃tpo防水卷材及其制备方法
CN107793630B (zh) 一种低烟无卤阻燃防水板、排水板及其制备方法
CN112745571A (zh) 一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物及其制备方法和应用
CN110819128A (zh) 一种高性能阻燃沥青及其制备方法
CN108485042B (zh) 一种阻燃剂组合物、含有该阻燃剂组合物的阻燃聚合物复合材料及其应用
KR101186207B1 (ko) 난연 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 방수시트
CN104262875A (zh) 以植物基活性炭为协效剂的膨胀阻燃电缆料及制备方法
CN112745549A (zh) 一种无卤膨胀型的陶瓷化聚烯烃组合物及其制备方法和应用
CN104311967A (zh) 一种用于高密度聚乙烯的阻燃剂
Wang et al. Effects of poly (ethylene‐co‐propylene) elastomer on mechanical properties and combustion behaviour of flame retarded polyethylene/magnesium hydroxide composites
CN105400061B (zh) 一种铜复合板用无卤高阻燃芯料及其制备方法
CN110256879B (zh) 环保水性无机阻燃涂料
CN106833259A (zh) 一种塑料表面阻燃涂层及其制备方法
CN114672266B (zh) 一种防火封堵板材及其制备方法和应用
CN108250386B (zh) 一种阻燃聚氨酯泡沫材料及其制备方法与应用
CN107033400B (zh) 一种阻燃剂组合物及一种阻燃天然橡胶
CN115710396A (zh) 一种b1级无滴落物低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant