CN112876739A - 一种无卤阻燃剂的制备方法及无卤阻燃剂、密封胶 - Google Patents
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Abstract
本发明适用材料技术领域,提供无卤阻燃剂的制备方法及无卤阻燃剂、密封胶,包括:在三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,调节体系pH至3~5,在65~85℃下水热反应3~5h,得混合包覆型反应物,三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液及层状无机物的质量比为0.5~0.9:2:0.7~1.1;在混合包覆型反应物中均匀喷入乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于115~130℃温度下混合反应65~85min而成的表面改性剂,进行表面偶联处理,得无卤阻燃剂。本发明所得无卤阻燃剂在与密封胶体系混合时相容性强、分散效果好,在少量添加情况下即可使密封胶具优异的阻燃效果,抑烟性能明显提高。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,尤其涉及一种无卤阻燃剂的制备方法及无卤阻燃剂、密封胶。
背景技术
密封胶是指随密封面形状而变形,不易流淌,有一定粘结性的密封材料。是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。由于密封胶内部成分主要为高分子材料,存在易燃的风险,为了提高其阻燃性能,一般会在密封胶体系中添加一定量的阻燃剂。
目前,市面上的阻燃剂大体可分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂,其中,卤系阻燃剂在其燃烧分解时容易产生大量的毒气和烟雾,不仅对环境造成污染,且对人类健康存在较大危害性;而无卤阻燃剂往往存在与密封胶体系相容性较差,导致无法在密封胶中充分发挥其阻燃效果;另外,添加量也较大,导致成本高昂。
由此可见,现有的无卤阻燃剂存在与密封胶体系相容性较差,阻燃效果差以及成本高的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种无卤阻燃剂的制备方法,旨在解决现有的无卤阻燃剂存在与密封胶体系相容性较差,阻燃效果差以及成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种无卤阻燃剂的制备方法,包括:
在三聚氰胺中加入甲醛和水进行反应,得三聚氰胺甲醛树脂;
在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,调节体系pH至3~5,在65~85℃下水热反应3~5h,得混合包覆型反应物,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的质量比为 (0.5~0.9):2:(0.7~1.1);
在所述混合包覆型反应物中均匀喷入表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂,所述表面改性剂为乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于115~130℃温度下混合反应65~85min而成。
本发明实施例的另一目的在于一种无卤阻燃剂,所述无卤阻燃剂由所述的无卤阻燃剂的制备方法制备得到。
本发明实施例的另一目的在于一种密封胶,所述密封胶包括所述的无卤阻燃剂。
本发明实施例提供的无卤阻燃剂的制备方法,通过将三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,于一定条件下水热反应生成混合包覆型反应物,进而通过乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于铁定条件下混合反应而成的表面改性剂对该混合包覆型反应物进行表面偶联处理,本发明最终得到的无卤阻燃剂在与密封胶体系混合时相容性强、分散效果好,在少量添加的情况下即可使密封胶具有优异的阻燃效果,同时,抑烟性能也得以明显提高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例为了解决现有的无卤阻燃剂存在与密封胶体系相容性较差,阻燃效果差以及成本高的问题,提供了一种无卤阻燃剂的制备方法,通过将三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,于一定条件下水热反应生成混合包覆型反应物,进而通过乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于铁定条件下混合反应而成的表面改性剂对该混合包覆型反应物进行表面偶联处理,本发明最终得到的无卤阻燃剂在与密封胶体系混合时相容性强、分散效果好,在少量添加的情况下即可使密封胶具有优异的阻燃效果,同时,抑烟性能也得以明显提高。
本发明实施例提供了一种无卤阻燃剂的制备方法,包括:
步骤S1:在三聚氰胺中加入甲醛和水进行反应,得三聚氰胺甲醛树脂。
在本发明实施例中,所述步骤S1,包括:
在三聚氰胺中加入甲醛和水,调节pH至8~9,在温度为55~65℃条件下反应0.5~1.5h,得三聚氰胺甲醛树脂,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1: (3~5):(4~7)。其中,甲醛溶液的质量浓度为37%。
步骤S2:在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,调节体系pH至3~5,在65~85℃下水热搅拌反应3~5h,得混合包覆型反应物。
在本发明实施例中,所述层状无机物为蒙脱土或者高岭土;本发明中,为了保证较佳的负载包覆效果,该层状无机物的粒径优选为5-10微米。其中,当层状无机物为蒙脱土时,该蒙脱土颗粒选择为微米级层状硅酸盐,粒径优选为 5-10微米,蒙脱石含量大于95%;当层状无机物为高岭土时,该高岭土选择为 1:1型微米级层状硅酸盐,粒径优选为5-8微米。
在本发明实施例中,所述焦磷酸哌嗪的乙醇溶液中所用乙醇溶液的质量分数为80%;通过将焦磷酸哌嗪分散至5~8倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。
在本发明实施例中,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的质量比为(0.5~0.9):2:(0.7~1.1),经本发明研究发现,三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的配比会对负载包覆效果有所影响,从而影响所得无卤阻燃剂后续与密封胶体系的相容性,另外,当三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的质量比优选为0.7: 2:0.9时,所得密封胶在满足优异阻燃等级的同时,力学性能以及耐火性能均更佳。
步骤S3:在所述混合包覆型反应物中均匀喷入表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
在本发明实施例中,所述表面改性剂为乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于115~130℃温度下混合搅拌反应65~85min,蒸出生成的醇分子后而得。所述乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油的质量比优选为1: (2~3):(3~5)。本发明通过将乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油在特定加热反应条件下得到的表面改性剂同时含有烷氧基、乙烯基以及硅油长链段,有利于提高混合包覆型反应物与密封胶体系的相容性。本发明通过将层状无机物掺和入三聚氰胺甲醛树脂与焦磷酸哌嗪的包覆反应中,使层状无机物散布在以焦磷酸哌嗪为囊芯,以三聚氰胺甲醛树脂为囊材的微胶囊的囊芯以及囊材中,其中,分布在囊材中的层状无机物含量普遍多于分布在囊芯中的层状无机物含量,所得混合包覆型反应物经含有烷氧基、乙烯基以及硅油长链段的特定表面改性剂表面偶联处理后,具有极低水溶性、流动性佳,与密封胶体系的相容性良好,有助于其在密封胶体系中分散性,同时提高密封胶体系的强度以及阻燃性能,可实现在温度为85℃且湿度为85%的条件下,连续湿热试验 120小时,所得密封胶表面无任何析出物且阻燃效果不会受到影响。
本发明实施例还提供了一种无卤阻燃剂,所述无卤阻燃剂由所述的无卤阻燃剂的制备方法制备得到。
本发明实施例还提供了一种密封胶,所述密封胶包括所述的无卤阻燃剂。
在本发明一个优选实施例中,所述密封胶还包括改性氢氧化铝,所述改性氢氧化铝是以氢氧化铝为原料经所述表面改性剂改性处理所得。该改性氢氧化铝的制备方法是将氢氧化铝粉体置于高速混合机中,在高速搅拌状态下通过喷雾方式或滴加的方式将10%氢氧化铝粉体质量的表面改性剂添加到氢氧化铝粉体中,进而利用氢氧化铝粉体高速运动将表面改性剂均匀分散在氢氧化铝粉体表面,同时利用氢氧化铝粉体的高速运动产生的自生热进行热处理,以完成表面改性处理工序,搅拌速度优选为3000rpm,搅拌时间不少于20min。
在本发明实施例中,所述无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的质量比为 (0.5~1.5):3。本发明通过无卤阻燃剂与改性氢氧化铝复配共同使用,起协同增效效果,可进一步提高密封胶的力学性能以及阻燃性能。
在本发明实施例中,无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的添加含量对密封胶体系性能起到直接影响作用,即随着该无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的添加量的增加,密封胶体系的阻燃效果呈现先提升后降低的趋势,因此,该无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝占所述密封胶的重量比例优选为5~9%。
以下通过具体实施例对本发明的无卤阻燃剂、密封胶的技术效果做进一步的说明。
另外,需要说明的是,以下实施例中所给出的数值是尽可能精确,但是本领域技术人员理解由于不可能避免的测量误差和实验操作问题,每一个数字都应该被理解为约数,而不是绝对准确的数值。例如,由于称量器具的误差,关于各实施例制备复合导热粉体、导热凝胶的各原料的重量值,应该理解为其可能具有±2%或±1%的误差。
实施例1
在三聚氰胺中加入甲醛和水,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:4:6,调节pH至8,在温度为60℃条件下反应1h,得三聚氰胺甲醛树脂。通过将焦磷酸哌嗪分散至7倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土的质量比为0.5:2: 0.7,调节体系pH至3,在65℃下水热搅拌反应3h,得混合包覆型反应物。乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于115℃温度下混合搅拌反应65min,所述乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油的质量比优选为1:2:3,蒸出生成的醇分子后得表面改性剂。在所述混合包覆型反应物中均匀喷入0.5%混合包覆型反应物质量的所述表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份、聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述无卤阻燃剂10份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为 300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
实施例2
在三聚氰胺中加入甲醛和水,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:3:7,调节pH至9,在温度为65℃条件下反应0.5h,得三聚氰胺甲醛树脂。通过将焦磷酸哌嗪分散至5倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土的质量比为0.9:2: 1.1,调节体系pH至5,在70℃下水热搅拌反应5h,得混合包覆型反应物。乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于120℃温度下混合搅拌反应70min,所述乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油的质量比优选为1:3:5,蒸出生成的醇分子后得表面改性剂。在所述混合包覆型反应物中均匀喷入0.5%混合包覆型反应物质量的所述表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述无卤阻燃剂15份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为 300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
实施例3
在三聚氰胺中加入甲醛和水,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:5:4,调节pH至8,在温度为55℃条件下反应1.5h,得三聚氰胺甲醛树脂。通过将焦磷酸哌嗪分散至6倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土的质量比为0.7:2: 1.1,调节体系pH至5,在80℃下水热搅拌反应4h,得混合包覆型反应物。乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于120℃温度下混合搅拌反应80min,所述乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油的质量比优选为1:3:5,蒸出生成的醇分子后得表面改性剂。在所述混合包覆型反应物中均匀喷入0.5%混合包覆型反应物质量的所述表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述无卤阻燃剂10份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为 300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
实施例4
在三聚氰胺中加入甲醛和水,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:4:6,调节pH至8,在温度为60℃条件下反应1h,得三聚氰胺甲醛树脂。通过将焦磷酸哌嗪分散至7倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及高岭土,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及高岭土的质量比为0.7:2: 0.9,调节体系pH至4,在75℃下水热搅拌反应4h,得混合包覆型反应物。乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于125℃温度下混合搅拌反应75min,所述乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油的质量比优选为1:2:4,蒸出生成的醇分子后得表面改性剂。在所述混合包覆型反应物中均匀喷入0.5%混合包覆型反应物质量的所述表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述无卤阻燃剂10份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为 300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
实施例5
在三聚氰胺中加入甲醛和水,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:4:6,调节pH至8,在温度为60℃条件下反应1h,得三聚氰胺甲醛树脂。通过将焦磷酸哌嗪分散至7倍焦磷酸哌嗪质量的乙醇溶液中,得到该焦磷酸哌嗪的乙醇溶液。在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及蒙脱土的质量比为0.7:2: 0.9,调节体系pH至4,在75℃下水热搅拌反应4h,得混合包覆型反应物。乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于125℃温度下混合搅拌反应75min,所述乙烯基三甲氧基硅烷、LY-205乙烯基硅油以及HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油的质量比优选为1:2:4,蒸出生成的醇分子后得表面改性剂。在所述混合包覆型反应物中均匀喷入0.5%混合包覆型反应物质量的所述表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂。
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述无卤阻燃剂10份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为 300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
对比例1
除了未添加蒙脱土外,其余组分含量以及工艺条件同实施例5。
对比例2
除表面改性剂是通过质量比为1:4的乙烯基三甲氧基硅烷以及 HO((CH2CH3)2SiO)50H羟基硅油于125℃温度下混合搅拌反应75min所得外,其余组分含量以及工艺条件同实施例5。
对比例3
除表面改性剂为乙烯基三甲氧基硅烷外,其余组分含量以及工艺条件同实施例5。
对本发明实施例1-5以及对比例1-3所得各组密封胶进行如下性能测试,其中,各项性能指标的测试方法如下:耐火完整性、耐火隔热性、耐冻融循环均按照GB23864进行测试;表干时间、粘结性(包括定伸100%粘结性、冷拉热压±25%粘结性、浸水后定伸粘结性)、热老化、阻燃等级均按照GB/T 24267 进行测试;断裂伸长率按照GB/T 13477.8进行测试,测试结果见表1-2所示。
另外,将本发明实施例1-5以及对比例1-3所得各组密封胶分别置于温度为 85℃且湿度为85%的恒温恒湿箱中,连续湿热试验120小时,观察无卤阻燃剂的析出情况后,取出烘干后进行阻燃测试,析出性测试结果以及阻燃测试结果如表3所示。
表1
表2
表3
24h | 48h | 72h | 96h | 120h | 阻燃等级 | |
实施例1 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV0 |
实施例2 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV0 |
实施例3 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV0 |
实施例4 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV0 |
实施例5 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV0 |
对比例1 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | FV1 |
对比例2 | 无析出 | 无析出 | 无析出 | 轻微析出 | 明显析出 | FV2 |
对比例3 | 无析出 | 轻微析出 | 明显析出 | 明显析出 | 明显析出 | HB |
根据表1-2可知,本发明实施例1-5所制备得到无卤阻燃剂具有优异的耐火完整性和耐火隔热性,且阻燃等级可达到FV0级,且耐老化、断裂伸长率等性能均较为优异于对比例1-3,另外,根据表3可知,本发明实施例1-5通过将层状无机物掺和入三聚氰胺甲醛树脂与焦磷酸哌嗪的包覆反应中,使层状无机物散布在以焦磷酸哌嗪为囊芯,以三聚氰胺甲醛树脂为囊材的微胶囊的囊芯以及囊材中,其中,分布在囊材中的层状无机物含量普遍多于分布在囊芯中的层状无机物含量,所得混合包覆型反应物经含有烷氧基、乙烯基以及硅油长链段的特定表面改性剂表面偶联处理后,具有极低水溶性、流动性佳,与密封胶体系的相容性良好,有助于其在密封胶体系中分散性,同时提高密封胶体系的强度以及阻燃性能,可实现在温度为85℃且湿度为85%的条件下,连续湿热试验120 小时,所得密封胶表面无任何析出物且阻燃效果不会受到影响。
实施例6
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述实施例5所制备得到的无卤阻燃剂3份以及改性氢氧化铝9份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
实施例7
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份、上述实施例5所制备得到的无卤阻燃剂2份以及改性氢氧化铝12份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
对比例4
将二羟基聚二甲基硅氧烷100份,聚二甲基硅氧烷40份,硅微粉30份以及改性氢氧化铝12份加入到捏合机中,于温度130℃,真空度为0.09MPa,脱水共混60min,冷却至室温得基料;将上述基料加入至行星搅拌机,再加入苯基三丁酮肟基硅烷3份,二月桂酸二丁基锡0.2份,在真空度为0.09MPa,转速为300rpm下进行化学反应60分钟,即得密封胶。
对本发明实施例6-7以及对比例4所得各组密封胶进行如下性能测试,其中,各项性能指标的测试方法如下:耐火完整性、耐火隔热性、耐冻融循环均按照 GB23864进行测试;表干时间、粘结性(包括定伸100%粘结性、冷拉热压±25%粘结性、浸水后定伸粘结性)、热老化、阻燃等级均按照GB/T 24267进行测试;断裂伸长率按照GB/T 13477.8进行测试,测试结果见表4所示。
表4
从表4可知,本发明通过无卤阻燃剂与改性氢氧化铝复配共同使用,起协同增效效果,可进一步提高密封胶的耐火完整性、耐火隔热性、耐老化性、力学以及阻燃等性能,另外,本发明在前期研发过程中发现,无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的添加含量对密封胶体系性能起到直接影响作用,即随着该无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的添加量的增加,密封胶体系的阻燃效果呈现先提升后降低的趋势,出于成本与性能考虑,该无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝占密封胶的重量比例确定为5~9%,且无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的质量比确定为 (0.5~1.5):3。
本发明实施例提供的无卤阻燃剂的制备方法,通过将三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,于一定条件下水热反应生成混合包覆型反应物,进而通过乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于铁定条件下混合反应而成的表面改性剂对该混合包覆型反应物进行表面偶联处理,本发明最终得到的无卤阻燃剂在与密封胶体系混合时相容性强、分散效果好,在少量添加的情况下即可使密封胶具有优异的阻燃效果,同时,抑烟性能也得以明显提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无卤阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括:
在三聚氰胺中加入甲醛和水进行反应,得三聚氰胺甲醛树脂;
在所述三聚氰胺甲醛树脂中加入焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物,调节体系pH至3~5,在65~85℃下水热反应3~5h,得混合包覆型反应物,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的质量比为(0.5~0.9):2:(0.7~1.1);
在所述混合包覆型反应物中均匀喷入表面改性剂,进行表面偶联处理,即得无卤阻燃剂,所述表面改性剂为乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油于115~130℃温度下混合反应65~85min而成。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述三聚氰胺甲醛树脂、焦磷酸哌嗪的乙醇溶液以及层状无机物的质量比为0.7:2:0.9。
3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述层状无机物为蒙脱土或者高岭土。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述乙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅油以及羟基硅油的质量比为1:(2~3):(3~5)。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述在三聚氰胺中加入甲醛和水进行反应,得三聚氰胺甲醛树脂的步骤,包括:
在三聚氰胺中加入甲醛和水,调节pH至8~9,在温度为55~65℃条件下反应0.5~1.5h,得三聚氰胺甲醛树脂,所述三聚氰胺、甲醛和水的质量比为1:(3~5):(4~7)。
6.一种无卤阻燃剂,其特征在于,所述无卤阻燃剂由如权利要求1~5任意一项所述的无卤阻燃剂的制备方法制备得到。
7.一种密封胶,其特征在于,所述密封胶包括权利要求6所述的无卤阻燃剂。
8.根据权利要求7所述的密封胶,其特征在于,所述密封胶还包括改性氢氧化铝,所述改性氢氧化铝是以氢氧化铝为原料经所述表面改性剂改性处理所得。
9.根据权利要求8所述的密封胶,其特征在于,所述无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝的质量比为(0.5~1.5):3。
10.根据权利要求8或9所述的密封胶,其特征在于,所述无卤阻燃剂以及改性氢氧化铝占所述密封胶的重量比例为5~9%。
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