CN108841105A - 一种阻燃热膨胀材料及应用该材料的防火条 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃热膨胀材料及应用该材料的防火条，该材料由PVC树脂5～40份、增塑剂0.5～15份、无机阻燃剂0.5～18份、膨胀石墨15～30份、碳酸钙0.5～10份、硬脂酸或硬脂酸盐0.5～20份构成，各组份混合均匀后，由挤出机挤出成型，并可进一步加工成防火条，贴合于门、窗边缘，平时隔音，火灾时遇热迅速膨胀，具有阻燃、消烟、隔绝的作用，无刺激性气味产生，无熔滴现象，是一种新型的、环保的、有效的、无二次伤害的、价格低的灭火材料。

Description

一种阻燃热膨胀材料及应用该材料的防火条
技术领域
本发明涉及高分子化学领域，更具体地，涉及一种阻燃热膨胀材料及应用该材料的防火条。
背景技术
火灾的发生具有极高的突发性、破坏性和蔓延性，对人类的生命财产安全和赖以生存的自然环境产生了严重的威胁。
无论工厂厂房、商场、剧院等大空间场所，还是普通民用住宅的建筑物，室内装修普遍都会考虑防火设施以及起火后的应对措施。阻燃热膨胀材料通常用于门窗的密封，起火温度升高后，阻燃热膨胀材料不会燃烧并且体积膨胀，与着火空间隔绝，避免火势或浓烟蔓延，为等待消防救助赢取宝贵的时间。
但是，现有技术中的阻燃热膨胀材料虽然体积膨胀，但是在高温下有熔滴现象，消防救助或紧急逃生时，门、窗的缝隙处粘连灼热，不易打开，并且有被烫伤的危险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，通过优选组份及其配比，提供一种阻燃热膨胀材料及应用该材料的防火条，在高温下体积迅速膨胀，且无粘连现象，燃烧时无刺激性气体释放。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种阻燃热膨胀材料，其特征在于，包含以下重量份配比的原料：
PVC树脂：5～40份；
增塑剂：0.5～15份；
无机阻燃剂：0.5～18份；
膨胀石墨：15～30份；
碳酸钙：0.5～10份；
硬脂酸或硬脂酸盐：0.5～20份。
进一步地，所述无机阻燃剂包括金属氢氧化物阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、金属硼化物阻燃剂中的一种或多种组合。
进一步地，所述金属氢氧化物阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、碱性碳酸镁、铝碳酸镁、水滑石、水碳镁石中的至少一种组份；所述金属氧化物阻燃剂包括三氧化二锑、氧化锌、氧化铁、氧化锡中的至少一种组份；所述金属硼化物阻燃剂包括硼酸锌、硼酸钡中的至少一种组份。
进一步地，所述金属氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的组合，所述金属氧化物阻燃剂为三氧化二锑，所述金属硼化物阻燃剂为硼酸锌。
进一步地，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类。
进一步地，所述邻苯二甲酸酯类包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯中的至少一种组份。
进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的组合。
进一步地，包含以下重量份配比的组份：
PVC树脂：5～40份；
邻苯二甲酸二丁酯：0.5～10份；
邻苯二甲酸二辛酯：0.5～5份；
三氧化二锑：0.5～3份；
膨胀石墨：15～30份；
碳酸钙：0.5～10份；
硼酸锌：0.5～3份；
氢氧化镁：0.5～5份；
氢氧化铝：0.5～10份；
硬脂酸钙：0.5～10份；
硬脂酸锌：0.5～10份。
一种防火条，其特征在于，包含上述任意一种阻燃热膨胀材料。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的阻燃热膨胀材料，遇热后体积迅速膨胀，高温下无熔滴现象，无有毒气体释放，是一种新型的、环保的、有效的、无二次伤害的、价格低的灭火材料。
具体实施方式
本发明的阻燃热膨胀材料，包括以下重量份比的组份：
PVC树脂：5～40份；
增塑剂：0.5～15份；
无机阻燃剂：0.5～18份；
膨胀石墨：15～30份；
碳酸钙：0.5～10份；
硬脂酸或硬脂酸盐：0.5～20份。
PVC树脂为一种常用的、价格低的阻燃基底树脂，但是其在燃烧时可释放大量刺激性气味的HCl气体，可对人体造成二次伤害。因此，使用PVC作为阻燃材料时，需对其进行阻燃改性处理。
增塑剂可选自邻苯二甲酸酯类，例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯等中的至少一种，优选邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。
无卤阻燃剂是一种新型无毒低烟、无污染的阻燃剂，也是21世纪着力开发的环保型阻燃剂。有时消烟可能比阻燃更重要，本发明在选择阻燃剂的同时，同时考虑消烟效果。无卤阻燃剂可以选自无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂的一种或组合。优选地，包括无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂。
无机阻燃剂包括金属氢氧化物阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、金属硼化物阻燃剂中的一种或多种组合。金属硼化物阻燃剂包括硼酸锌和/或硼酸钡，和卤化物(即PVC)有协同作用。金属氢氧化物阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、碱性碳酸镁、铝碳酸镁、水滑石、水碳镁石中的至少一种，优选为氢氧化铝和氢氧化镁的组合，氢氧化铝发烟性较小，氢氧化镁具有消烟作用。金属氧化物阻燃剂选自三氧化二锑、氧化锌、氧化铁、氧化锡中的一种或多种，三氧化二锑的阻燃效果最好，三氧化二锑和含氯阻燃树脂(PVC)并用，可以抑制HCl的释放，具有优良的阻燃效果和抑烟效果，是PVC的阻燃协效剂。三氧化二锑的粒度越细，阻燃效果越好，加入量越少。
膨胀石墨，其膨胀机理为物理性质，在200℃以上高温时，瞬间膨胀，并在1100℃时达到最大体积，膨胀倍率为100～300倍，是一种新型膨胀剂。
碳酸钙受热后能够释放二氧化碳，稀释氧气浓度，阻止燃烧，同时，二氧化碳的气体也可有助于体积的膨胀，碳酸钙对焦化层的形成还有促进作用。
硬脂酸或硬脂酸盐呈酸性，可与树脂作用，促进炭化物的生成，硬脂酸盐可以为硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
本发明的阻燃热膨胀材料燃烧后无有毒气体释放，高温下无熔滴行为，对长时间或重复暴露在火焰中有较好的抵抗性，是一种新型的、环保型阻燃热膨胀材料。
将各组份按一定比例混合均匀，通过挤出机挤出成型，得到阻燃热膨胀材料。该材料可以进一步加工成条状的防火条，安装于门、窗的四周，平时可以隔音，产生火灾时，可以起阻燃、消烟和隔绝的作用，防止火势蔓延和二次伤害。
表1给出了本发明的具体实施例中的各组份的重量份比及产物性能。
表1：本发明的具体实施例中的各组份的重量份比及产物性能
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃热膨胀材料，其特征在于，包含以下重量份配比的原料：
PVC树脂：5～40份；
增塑剂：0.5～15份；
无机阻燃剂：0.5～18份；
膨胀石墨：15～30份；
碳酸钙：0.5～10份；
硬脂酸或硬脂酸盐：0.5～20份。
2.根据权利要求1所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述无机阻燃剂包括金属氢氧化物阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、金属硼化物阻燃剂中的一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述金属氢氧化物阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、碱性碳酸镁、铝碳酸镁、水滑石、水碳镁石中的至少一种组份；所述金属氧化物阻燃剂包括三氧化二锑、氧化锌、氧化铁、氧化锡中的至少一种组份；所述金属硼化物阻燃剂包括硼酸锌、硼酸钡中的至少一种组份。
4.根据权利要求3所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述金属氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的组合，所述金属氧化物阻燃剂为三氧化二锑，所述金属硼化物阻燃剂为硼酸锌。
5.根据权利要求1或3所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
6.根据权利要求5所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类。
7.根据权利要求6所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述邻苯二甲酸酯类包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯中的至少一种组份。
8.根据权利要求7所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的组合。
9.根据权利要求8所述的阻燃热膨胀材料，其特征在于，包含以下重量份配比的组份：
PVC树脂：5～40份；
邻苯二甲酸二丁酯：0.5～10份；
邻苯二甲酸二辛酯：0.5～5份；
三氧化二锑：0.5～3份；
膨胀石墨：15～30份；
碳酸钙：0.5～10份；
硼酸锌：0.5～3份；
氢氧化镁：0.5～5份；
氢氧化铝：0.5～10份；
硬脂酸钙：0.5～10份；
硬脂酸锌：0.5～10份。
10.一种防火条，其特征在于，包含权利要求1～9任意一种阻燃热膨胀材料。
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