CN109337335A - 一种耐高温防火塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯60‑80份、聚氯乙烯树脂20‑30份、脲醛树脂10‑20份、磷酸三苯酯5‑10份、碳酸钙5‑10份、碳化硅8‑16份、氧化铝6‑12份、石墨烯5‑10份、玻璃纤维2‑6份、硬脂酸钙2‑5份、聚乙二醇20‑30份、2，4‑二氯过氧化苯甲酰4‑8份、均苯四甲酸四异辛酯8‑12份、硅烷偶联剂2‑5份、固化剂1‑2份。本发明还公开了所述耐高温防火塑料的制备方法。本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，耐高温性能和阻燃性能较佳，在高温环境下不易融化或燃烧。

Description

一种耐高温防火塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，具体是一种耐高温防火塑料及其制备方法。

背景技术

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂，塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。塑料具有良好的稳定性和电绝缘性，随着其应用领域的拓宽，加工的需求量也随之增加，对塑料的要求也越来越高。

现有的塑料大多防火等级较低，在高温环境下很容易融化或点燃，一些塑料虽然具有较高的阻燃性能，不易被引燃，可减少意外火灾的扩散，但在高温环境下会热解产生有害烟气，安全性能较低且不够环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温防火塑料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯60-80份、聚氯乙烯树脂20-30份、脲醛树脂10-20份、磷酸三苯酯5-10份、碳酸钙5-10份、碳化硅8-16份、氧化铝6-12份、石墨烯5-10份、玻璃纤维2-6份、硬脂酸钙2-5份、聚乙二醇20-30份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4-8份、均苯四甲酸四异辛酯8-12份、硅烷偶联剂2-5份、固化剂1-2份。

作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯65-75份、聚氯乙烯树脂22-28份、脲醛树脂12-18份、磷酸三苯酯6-9份、碳酸钙6-9份、碳化硅10-16份、氧化铝8-10份、石墨烯6-8份、玻璃纤维3-5份、硬脂酸钙3-4份、聚乙二醇22-28份、2，4-二氯过氧化苯甲酰5-7份、均苯四甲酸四异辛酯9-11份、硅烷偶联剂3-4份、固化剂1.2-1.8份。

作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯70份、聚氯乙烯树脂25份、脲醛树脂15份、磷酸三苯酯7份、碳酸钙8份、碳化硅14份、氧化铝9份、石墨烯7份、玻璃纤维4份、硬脂酸钙3.5份、聚乙二醇25份、2，4-二氯过氧化苯甲酰6份、均苯四甲酸四异辛酯10份、硅烷偶联剂3.5份、固化剂1.5份。

作为本发明再进一步的方案：所述硅烷偶联剂为KH-550。

作为本发明再进一步的方案：所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨20-30min，随后在100-150℃下干燥10-20min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热3-5min，微波功率1000-1500W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以600-800r/min的转速搅拌5-10min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为200-300kg/cm2，冷压时间为5-10分钟，出料，即可。

上述塑料在制备防火材料中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，性能良好，具有较高的强度，同时塑料的耐高温性能和阻燃性能较佳，在高温环境下不易融化或燃烧，火灾发生时能够防止因塑料点燃导致的火势扩散；而且塑料在高温环境下不会热解产生有害气体，避免对人体造成损害或对环境造成污染，更加安全和环保。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯60份、聚氯乙烯树脂20份、脲醛树脂10份、磷酸三苯酯5份、碳酸钙5份、碳化硅8份、氧化铝6份、石墨烯5份、玻璃纤维2份、硬脂酸钙2份、聚乙二醇20份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4份、均苯四甲酸四异辛酯8份、硅烷偶联剂2份、固化剂1份。

其中，所述硅烷偶联剂为KH-550。

其中，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

本实施例中，所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨20min，随后在100℃下干燥10min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热3min，微波功率1000W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以600r/min的转速搅拌5min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为200kg/cm2，冷压时间为5分钟，出料，即可。

实施例2

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯65份、聚氯乙烯树脂22份、脲醛树脂12份、磷酸三苯酯6份、碳酸钙6份、碳化硅10份、氧化铝8份、石墨烯6份、玻璃纤维5份、硬脂酸钙4份、聚乙二醇28份、2，4-二氯过氧化苯甲酰7份、均苯四甲酸四异辛酯11份、硅烷偶联剂4份、固化剂1.8份。

其中，所述硅烷偶联剂为KH-550。

其中，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

本实施例中，所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨25min，随后在120℃下干燥15min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热4min，微波功率1200W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以700r/min的转速搅拌8min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为250kg/cm2，冷压时间为7分钟，出料，即可

实施例3

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯70份、聚氯乙烯树脂25份、脲醛树脂15份、磷酸三苯酯7份、碳酸钙8份、碳化硅14份、氧化铝9份、石墨烯7份、玻璃纤维4份、硬脂酸钙3.5份、聚乙二醇25份、2，4-二氯过氧化苯甲酰6份、均苯四甲酸四异辛酯10份、硅烷偶联剂3.5份、固化剂1.5份。

其中，所述硅烷偶联剂为KH-550。

其中，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

本实施例中，所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨25min，随后在120℃下干燥15min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热4min，微波功率1200W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以700r/min的转速搅拌8min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为250kg/cm2，冷压时间为7分钟，出料，即可

实施例4

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯75份、聚氯乙烯树脂28份、脲醛树脂18份、磷酸三苯酯9份、碳酸钙9份、碳化硅16份、氧化铝10份、石墨烯8份、玻璃纤维3份、硬脂酸钙3份、聚乙二醇22份、2，4-二氯过氧化苯甲酰5份、均苯四甲酸四异辛酯9份、硅烷偶联剂3份、固化剂1.2份。

其中，所述硅烷偶联剂为KH-550。

其中，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

本实施例中，所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨25min，随后在120℃下干燥15min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热4min，微波功率1200W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以700r/min的转速搅拌8min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为250kg/cm2，冷压时间为7分钟，出料，即可。

实施例5

一种耐高温防火塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯80份、聚氯乙烯树脂30份、脲醛树脂20份、磷酸三苯酯10份、碳酸钙10份、碳化硅16份、氧化铝12份、石墨烯10份、玻璃纤维6份、硬脂酸钙5份、聚乙二醇30份、2，4-二氯过氧化苯甲酰8份、均苯四甲酸四异辛酯12份、硅烷偶联剂5份、固化剂2份。

其中，所述硅烷偶联剂为KH-550。

其中，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

本实施例中，所述耐高温防火塑料的制备方法，步骤如下：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨30min，随后在150℃下干燥20min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热5min，微波功率1500W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以800r/min的转速搅拌10min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为300kg/cm2，冷压时间为10分钟，出料，即可。

对比例1

与实施例3相比，不含2，4-二氯过氧化苯甲酰，其他与实施例3相同。

对比例2

与实施例3相比，不含均苯四甲酸四异辛酯，其他与实施例3相同。

对比例3

与实施例3相比，不含2，4-二氯过氧化苯甲酰和均苯四甲酸四异辛酯，其他与实施例3相同。

对实施例1-5及对比例1-3所制备的塑料进行性能测试，测试结果如表1所示。

表1

从以上结果中可以看出，本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，性能良好，具有较高的强度，同时塑料的耐高温性能和阻燃性能较佳，在高温环境下不易融化或燃烧，火灾发生时能够防止因塑料点燃导致的火势扩散；而且塑料在高温环境下不会热解产生有害气体，避免对人体造成损害或对环境造成污染，更加安全和环保。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种耐高温防火塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯60-80份、聚氯乙烯树脂20-30份、脲醛树脂10-20份、磷酸三苯酯5-10份、碳酸钙5-10份、碳化硅8-16份、氧化铝6-12份、石墨烯5-10份、玻璃纤维2-6份、硬脂酸钙2-5份、聚乙二醇20-30份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4-8份、均苯四甲酸四异辛酯8-12份、硅烷偶联剂2-5份、固化剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的耐高温防火塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯65-75份、聚氯乙烯树脂22-28份、脲醛树脂12-18份、磷酸三苯酯6-9份、碳酸钙6-9份、碳化硅10-16份、氧化铝8-10份、石墨烯6-8份、玻璃纤维3-5份、硬脂酸钙3-4份、聚乙二醇22-28份、2，4-二氯过氧化苯甲酰5-7份、均苯四甲酸四异辛酯9-11份、硅烷偶联剂3-4份、固化剂1.2-1.8份。

3.根据权利要求2所述的耐高温防火塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯70份、聚氯乙烯树脂25份、脲醛树脂15份、磷酸三苯酯7份、碳酸钙8份、碳化硅14份、氧化铝9份、石墨烯7份、玻璃纤维4份、硬脂酸钙3.5份、聚乙二醇25份、2，4-二氯过氧化苯甲酰6份、均苯四甲酸四异辛酯10份、硅烷偶联剂3.5份、固化剂1.5份。

4.根据权利要求1所述的耐高温防火塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550。

5.根据权利要求4所述的耐高温防火塑料，其特征在于，所述固化剂由亚甲基双环己烷胺、偏苯三酸酐、甲基四氢苯酐按重量比为3:1:2混合组成。

6.一种如权利要求1-5任一所述的耐高温防火塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、脲醛树脂放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、聚乙二醇，球磨20-30min，随后在100-150℃下干燥10-20min，获得混合物Ⅰ；

2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维、硅烷偶联剂、固化剂，进行微波加热3-5min，微波功率1000-1500W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以600-800r/min的转速搅拌5-10min，获得混合物Ⅱ；

3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入磷酸三苯酯、硬脂酸钙、均苯四甲酸四异辛酯，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为200-300kg/cm2，冷压时间为5-10分钟，出料，即可。

7.一种如权利要求1-5任一所述的塑料在制备防火材料中的应用。