CN115011078B - 一种阻燃环保pet塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种阻燃环保PET塑料及其制备方法,属于聚酯类可降解塑料技术领域。本发明塑料包括以下重量份原料制备而成:100‑150份PET基材、10‑20份ABS树脂、6‑10份改性氮化硼、5‑10份表面活性剂、10‑18份复合阻燃剂、3‑6份稳定剂、0.1‑0.5份助剂。本发明以环保型聚酯的基材,不使用含卤阻燃剂,通过添加改性氮化硼以及复合阻燃剂,以共混改性制备阻燃材料,工艺简单易操作,避免了阻燃剂分子层面的改性操作,降低工艺成本,同时明显提高PET材料的阻燃抗熔滴效果,同时保持良好的力学性能,且热稳定性好,适合电器外壳、汽车零部件等各类防火阻燃场合使用,具有广泛的市场效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于聚酯类可降解塑料技术领域,具体涉及一种阻燃环保PET塑料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种线型热塑性聚合物,其在较宽的温度范围内能够保持优良的物理性能和力学性能,耐疲劳性、耐老化性、电绝缘性和耐摩擦性优异,加工性良好,对大多数无机酸和有机溶剂稳定,因而被广泛应用于生产纤维、瓶片、薄膜和工程塑料等领域,对工业生产和人类生活产生十分重要的影响,PET的极限燃烧氧指数(LOI)为20%-22%,属于易燃材料,容易燃烧引发火灾,其在燃烧过程中产生大量烟气能使人和动物窒息,对生命造成严重威胁。由于PET的直链式结构特点使其在燃烧过程中产生严重熔滴,熔滴物成为二次火灾引火源,造成火灾局势不断扩大。因此,对PET进行阻燃改性意义十分重大。
初期用于PET改性的阻燃剂主要是阻燃效率较高的卤系阻燃剂,但是,卤系阻燃剂由于燃烧过程中产生大量有毒卤素气体,近年来已经被欧盟、日本等国家和国际组织禁止使用,因而阻燃剂无卤素化逐渐成为市场发展趋势。
阻燃剂除了卤素,还有磷系、氮系、硅系、无机氢氧化物以及金属氧化物等种类,它们各有特点,适合不同应用领域的PET阻燃改性,不同应用领域的PET改性要选择合适的阻燃剂和改性方法。
改性方法主要有共混、共聚和后处理3种,共混阻燃改性的方法简单,但是阻燃剂与聚酯基体的相容性差,对PET强度性能有明显影响;后处理方法属于表面处理改性技术,PET产品性能稳定性差;共聚属于本征阻燃改性,通过改变PET高分子结构来提高其阻燃性能,具有阻燃单体与PET基体相容性好,对其他性能影响较小等优点,但共聚阻燃单体成本较高限制了其广泛应用。近年来,研究者致力于研究性能优异的共聚阻燃PET聚酯。虽然磷系共聚阻燃剂在PET高分子阻燃领域得到了广泛地研究并取得了较好的成果,但传统磷系阻燃剂给PET带来了熔滴性能恶化问题,这限制了其应用。
发明内容
本发明针对现有技术中PET阻燃中所存在的问题,提供一种新型的PET阻燃改性材料和方法,明显提高PET材料的阻燃抗熔滴效果,同时保证材料强度。
为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案为:
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:100-150份PET基材、10-20份ABS树脂、6-10份改性氮化硼、5-10份表面活性剂、10-18份复合阻燃剂、3-6份稳定剂、0.1-0.5份助剂。
进一步的,所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5-10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80-95℃反应1-2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼。
进一步的,所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:1-3混合而得。
进一步的,所述复合阻燃剂的制备方法为:将1-5g的三聚氰胺和1-5g的氯化铵分散于10-15mL去离子水中,搅拌30-60min,再加入10-20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1-4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
更进一步的,所述惰性气氛为氮气或者氩气。
进一步的,所述稳定剂为三乙醇胺或者二乙醇胺。
进一步的,所述助剂为硬脂酸或者有机硅油。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5-10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80-95℃反应1-2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)制备复合阻燃剂:将1-5g的三聚氰胺和1-5g的氯化铵分散于10-15mL去离子水中,搅拌30-60min,再加入10-20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1-4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(3)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
进一步的,步骤(3)混合机转速为1000-3000转/分钟。
本发明各原料均市售可得。
本发明以环保型聚酯切片为原料,首先以γ-氨丙基三乙氧基硅烷接枝改性六方氮化硼,一方面片层结构的六方氮化硼具有优良的润滑性能,另一方面经过接枝改性的六方氮化硼,可以促进阻燃剂的均匀分散,极大的降低了阻燃剂的团聚现象。
本发明将石墨烯碳化制备成微球后与阻燃剂二乙基次膦酸铝复合,在燃烧过程中二乙基次膦酸铝化合物在高温下分解为小分子的·PO2、·PO和·HPO等自由基,这些组分与燃烧过程生成的·H以及·OH反应后中断燃烧反应链实现阻燃,而石墨烯和氮化硼的存在可以促进自由基的均匀分散,进一步增强阻燃效果;同时燃烧过程中生成沸点可达300℃的磷酸,磷酸可以进一步脱水生成偏磷酸和聚偏磷酸﹐这些酸可以促进PET高分子链脱水炭化后在燃烧物表面形成致密炭层以隔绝空气并阻碍热量传递,从而实现阻燃;最后,复合阻燃剂在燃烧过程中生成可以稀释可燃气体并带走燃烧热量的水分,进一步增强了阻燃效果。复合阻燃剂和改性氮化硼协同作用,共同实现阻燃剂的高效阻燃功效。
有益效果
本发明以环保型聚酯的基材,不使用含卤阻燃剂,通过添加改性氮化硼以及复合阻燃剂,同时辅以表面活性剂、稳定剂、助剂等辅料,以共混改性制备阻燃材料,工艺简单易操作,避免了阻燃剂分子层面的改性操作,降低工艺成本,同时明显提高PET材料的阻燃抗熔滴效果,同时保持良好的力学性能,且热稳定性好,适合电器外壳、汽车零部件等各类防火阻燃场合使用,具有广泛的市场效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例3和对比例1-3所得试样断面形貌SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明,但不限于此。
实施例1
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:100份PET基材、10份ABS树脂、6份改性氮化硼、5份表面活性剂、10份复合阻燃剂、3份稳定剂、0.1份助剂。
所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80℃反应1h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:1混合而得。
所述复合阻燃剂的制备方法为:将1g的三聚氰胺和1g的氯化铵分散于10mL去离子水中,搅拌30min,再加入10g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
所述惰性气氛为氮气。
所述稳定剂为三乙醇胺。
所述助剂为硬脂酸。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80℃反应1h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)制备复合阻燃剂:将1g的三聚氰胺和1g的氯化铵分散于10mL去离子水中,搅拌30min,再加入10g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(3)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为1000转/分钟。
实施例2
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:130份PET基材、15份ABS树脂、8份改性氮化硼、7份表面活性剂、14份复合阻燃剂、5份稳定剂、0.3份助剂。
所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为7%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80℃反应1h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:2混合而得。
所述复合阻燃剂的制备方法为:将3g的三聚氰胺和3g的氯化铵分散于10mL去离子水中,搅拌30min,再加入15g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热2h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
所述惰性气氛为者氩气。
所述稳定剂为二乙醇胺。
所述助剂为有机硅油。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为7%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80℃反应1h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)制备复合阻燃剂:将3g的三聚氰胺和3g的氯化铵分散于10mL去离子水中,搅拌30min,再加入15g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热2h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(3)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为2000转/分钟。
实施例3
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:150份PET基材、20份ABS树脂、10份改性氮化硼、10份表面活性剂、18份复合阻燃剂、6份稳定剂、0.5份助剂。
所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在95℃反应2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:3混合而得。
所述复合阻燃剂的制备方法为:将5g的三聚氰胺和5g的氯化铵分散于15mL去离子水中,搅拌60min,再加入20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
所述惰性气氛为氮气。
所述稳定剂为三乙醇胺。
所述助剂为硬脂酸。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在95℃反应2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)制备复合阻燃剂:将5g的三聚氰胺和5g的氯化铵分散于15mL去离子水中,搅拌60min,再加入20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(3)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为3000转/分钟。
对比例1
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:150份PET基材、20份ABS树脂、10份氮化硼、10份表面活性剂、18份复合阻燃剂、6份稳定剂、0.5份助剂。
所述氮化硼为六方氮化硼,使用市售成品,即不进行任何改性。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:3混合而得。
所述复合阻燃剂的制备方法为:将5g的三聚氰胺和5g的氯化铵分散于15mL去离子水中,搅拌60min,再加入20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
所述惰性气氛为氮气。
所述稳定剂为三乙醇胺。
所述助剂为硬脂酸。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备复合阻燃剂:将5g的三聚氰胺和5g的氯化铵分散于15mL去离子水中,搅拌60min,再加入20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(2)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为3000转/分钟。
本对比例除不进行六方氮化硼的改性外,其余原料和制备方法均同实施例3。
对比例2
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:150份PET基材、20份ABS树脂、10份改性氮化硼、10份表面活性剂、18份阻燃剂、6份稳定剂、0.5份助剂。
所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在95℃反应2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:3混合而得。
所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝。
所述惰性气氛为氮气。
所述稳定剂为三乙醇胺。
所述助剂为硬脂酸。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在95℃反应2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为3000转/分钟。
本对比例除不使用复合阻燃剂外,其余原料和制备方法均同实施例3。
对比例3
一种阻燃环保PET塑料,包括以下重量份的原料制备而成:150份PET基材、20份ABS树脂、10份氮化硼、10份表面活性剂、18份阻燃剂、6份稳定剂、0.5份助剂。
所述改性氮化硼为六方氮化硼,使用市售成品,即不进行任何改性。
所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:3混合而得。
所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝。
所述惰性气氛为氮气。
所述稳定剂为三乙醇胺。
所述助剂为硬脂酸。
一种阻燃环保PET塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
步骤(3)混合机转速为3000转/分钟。
本对比例除不使用复合阻燃剂、不进行六方氮化硼的改性外,其余原料和制备方法均同实施例3。
性能测试
对本发明实施例以及对比例所得复合材料进行性能测试,具体测试方法如下:
热性能分析:采用热重分析仪,在氮气20mL/min的流速下﹐以20℃/min的升温速率从室温20℃升温至500℃。
SEM分析:扫描电镜分析试样断面形貌。
极限氧指数测试(LOI):根据《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》(GB/T2406),采用平板硫化仪,对阻燃共聚酯切片进行加热融化压片,再用临界氧指数分析仪进行测试,得到试样的极限氧指数。
垂直燃烧测试:根据《阻燃性能实验方法-垂直燃烧法》(GB240984),将样条固定在离底座30.0cm的位置,底座处放置0.5cm厚的脱脂棉。用火源连续作用于样条下方10s,等待样条熄灭后再作用10s,记录下实验现象后与《塑料燃烧性能的测试―水平法和垂直法》(GB/T2408—2008)对照。
拉伸性能:按照GB/T1040.1——2018K《塑料拉伸性能的测定第1部分:总则》标准测试。
冲击性能:按照GB/T 1843——2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》标准测试。
热变形温度按ISO75–2004测试,选用负载为1.80MPa,升温速率为2℃/min。
表1性能测试结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
氧指数% | 32.3 | 33.1 | 33.6 | 29.6 | 28.5 | 25.3 |
是否熔滴 | 几乎无熔滴 | 几乎无熔滴 | 几乎无熔滴 | 熔滴较少 | 熔滴较少 | 熔滴较多 |
有焰燃烧时间s | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 5 |
垂直燃烧级别 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-2 |
脱脂棉燃烧情况 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
拉升强度MPa | 95.2 | 98.6 | 101.9 | 72.5 | 73.8 | 66.8 |
缺口冲击强度kJ·m-2 | 12.3 | 13.4 | 13.9 | 9.5 | 9.8 | 8.2 |
热变形温度℃ | 200.8 | 205.9 | 210.6 | 165.9 | 163.6 | 155.1 |
从表中数据我们可以看出,本发明实施例所得阻燃PET塑料,同时具备良好的阻燃性能和强度性能,做到了强度性能和防火性能的兼顾,综合性能完全满足市场需求。而不进行氮化硼改性的对比例1、阻燃剂不使用石墨烯复合的对比例2,以及两种工艺均不进行的对比例3,其无论是强度性能还是阻燃性能,均呈现了不同程度的弱化趋势,这是由于改性六方氮化硼和石墨烯复合阻燃剂之间的协同作用消失,导致阻燃剂分散不均匀所导致的。可以说明,本发明原料和制备方法是有机统一的整体,是实现高强度PET塑料高效防火阻燃的关键,缺少或者改变工艺路线,都将导致性能的降低。从试验的断形貌也可以看出,实施例3断面平整光滑,而对比例断面形貌粗糙,这是由于阻燃剂等成分出现团聚分散不均匀所导致,这是也导致阻燃性能和强度性能下降的根本原因。
需要说明的是,上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例,而非全部实施例。显然,基于本发明的上述实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例,都应当属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种阻燃环保PET塑料,其特征在于,包括以下重量份的原料制备而成:100-150份PET基材、10-20份ABS树脂、6-10份改性氮化硼、5-10份表面活性剂、10-18份复合阻燃剂、3-6份稳定剂、0.1-0.5份助剂;所述改性氮化硼为六方氮化硼经过改性得到,具体制备方法为:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5-10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80-95℃反应1-2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;所述复合阻燃剂的制备方法为:将1-5g的三聚氰胺和1-5g的氯化铵分散于10-15mL去离子水中,搅拌30-60min,再加入10-20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1-4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂。
2.根据权利要求1所述阻燃环保PET塑料,其特征在于,所述表面活性剂为抗氧化剂1010和液体石蜡按照质量比1:1-3混合而得。
3.根据权利要求1所述阻燃环保PET塑料,其特征在于,所述稳定剂为三乙醇胺或者二乙醇胺。
4.根据权利要求1所述阻燃环保PET塑料,其特征在于,所述助剂为硬脂酸或者有机硅油。
5.一种权利要求1-4任意一项所述阻燃环保PET塑料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备改性氮化硼:将六方氮化硼、无水乙醇按照固液比1g:10ml超声分散15min,再将混合液转移至100℃的油浴中加热搅拌;期间配置质量浓度为5-10%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液,通过恒压滴液漏斗在1h内按照体积比1:1滴加至混合液中,继续在80-95℃反应1-2h,反应结束后,抽滤移除反应溶剂,并用蒸馏水洗涤产物3-5次,最后在80℃下真空干燥12h,得到改性氮化硼;
(2)制备复合阻燃剂:将1-5g的三聚氰胺和1-5g的氯化铵分散于10-15mL去离子水中,搅拌30-60min,再加入10-20g的氧化石墨烯,搅拌混合均匀后蒸干水分,置于管式炉中惰性气氛下1300℃加热1-4h,自然降温,再将得到的混合物与二乙基次膦酸铝按照质量比1:1混合得到复合阻燃剂;
(3)按重量份称取各原料,将PET基材和ABS树脂加热熔融,再将剩余原料加入置于高速混合机内混合后,送入双螺杆挤出机内挤出造粒,即得到阻燃环保PET塑料。
6.根据权利要求5所述阻燃环保PET塑料的制备方法,其特征在于,步骤(3)混合机转速为1000-3000转/分钟。
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