CN117624766A - 一种阻燃型高分子材料及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃型高分子材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117624766A CN117624766A CN202311722123.1A CN202311722123A CN117624766A CN 117624766 A CN117624766 A CN 117624766A CN 202311722123 A CN202311722123 A CN 202311722123A CN 117624766 A CN117624766 A CN 117624766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymer material
- flame retardant
- aluminum hydroxide
- mixture
- flame
- 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.)
- Pending
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 27
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 13
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 64
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 44
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 17
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 3
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009044 synergistic interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阻燃型高分子材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，阻燃型高分子材料按重量份，包括以下组分：50‑80份聚乙烯、15‑20份无机阻燃剂、5‑15份四乙氧基硅烷、3‑5份偶联剂KH550、0.1‑1份抗氧剂1010。本发明通过对高分子材料(聚乙烯)进行改进，显著提升了高分子材料的阻燃性能(极限氧指数为37.1％‑37.8％)和力学性能(拉伸强度为29.32‑29.70MPa)，且相对于现有的含卤阻燃剂，本发明的阻燃型高分子材料具有无卤、无腐蚀气体产生等优点，符合绿色环保理念。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃型高分子材料及其制备方法。
背景技术
高分子材料，富含碳、氢等元素，易燃，其极限燃烧氧指数LOI一般小于21，往往会导致火灾等安全事故，每年给社会造成严重的人员伤亡和不可估量的经济损失，因此，开发阻燃高分子材料愈发重要。
为了制备高效阻燃型能的高分子材料，可以借助物理或化学的方法对其进行共混、掺杂或接枝改性等。阻燃高分子材料一般可以分为本征型和添加型两种。通过分子设计的方法，先制备出含有氮、磷、硅等原子的可聚合单体，再通过聚合反应将N、P、Sⅰ等元素引入聚合物的主链，这是制备本征型阻燃高分子材料通用的方法；利用物理方法，将阻燃剂添加到没有阻燃型能或阻燃型能比较差的高分子基体中，通过阻燃剂的阻燃效果，使高分子材料的阻燃型能得到很好的改善，这是制备添加型阻燃高分子材料常用的方法。与前者相比，后者在实际的科学研究和工业化生产中得到更为深入的探索和广泛的应用。
目前普遍使用的阻燃剂是含卤阻燃剂，虽然阻燃效率高，但其燃烧时释放的有毒有害气体给环境带来较大的负荷。因此，开发新的阻燃剂并应用于高分子材料的制备具有显著的现实意义。
发明内容
本发明旨在开发一种无机阻燃剂并将其应用于聚乙烯的制备过程中，聚乙烯为应用最广的高分子材料之一，借此探究所开发的无机阻燃剂的阻燃型能，以解决现有含卤阻燃剂大量使用造成的环境问题。
本发明的一个目的是提供一种阻燃型高分子材料；
本发明的另一个目的是提供上述阻燃高分子材料的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种阻燃型高分子材料，按重量份，包括以下组分：
进一步地，所述阻燃型高分子材料，按重量份，包括以下组分：
进一步地，所述无机阻燃剂由以下步骤制备：
A1、向去离子水中搅拌加入磷酸，持续搅拌10min，升温至50-55℃，再加入三聚氰胺，10min内加毕，搅拌反应2h，完毕后，冷却、抽滤、洗涤、干燥后，得到三聚氰胺磷酸盐；
A2、去离子水升温至80℃，向中搅拌加入三聚氰胺磷酸盐和改性氢氧化铝混合物，搅拌反应6h，完毕后，冷却、抽滤、洗涤、干燥后，得到无机阻燃剂。
进一步地，步骤A1中所述去离子水、磷酸、三聚氰胺的用量比为300mL:50-55g:54-55g。
进一步地，步骤A2中所述去离子水、三聚氰胺磷酸盐、改性氢氧化铝混合物的用量比为300mL:60-70g:45-47g。
进一步地，所述改性氢氧化铝混合物由以下步骤制备：
向pH为7.8-8.0的HCl溶液中加入球形氢氧化铝混合物，超声分散30min，再加入多巴胺，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥后，得到改性氢氧化铝混合物。
进一步地，所述HCl溶液、球形氢氧化铝混合物、多巴胺的用量比为750-800mL：57-60g：23-25g。
进一步地，所述球形氢氧化铝混合物由中位粒径85-115μm球形氢氧化铝、中位粒径55-80μm球形氢氧化铝和中位粒径3-7.5μm球形氢氧化铝按质量比12-15:6-7:3-4混合而成。
进一步地，一种阻燃高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份称取各原料，将无机阻燃剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，搅拌分散30min，再加入聚乙烯，继续搅拌30min，混合均匀，得到混合料；
S2、将混合料送入挤出机中，进行挤出、冷却、拉条、切粒，得到阻燃高分子材料。
进一步地，所述挤出机的工作温度为185-200℃，所述挤出机的主机转速为380-500rpm。
本发明的有益效果：
本发明制备了一种阻燃型高分子材料，通过对高分子材料进行改进，显著提升了高分子材料的阻燃性能(极限氧指数为37.1％-37.8％)和力学性能(拉伸强度为29.32-29.70MPa)，且相对于现有的含卤阻燃剂，本发明的阻燃型高分子材料具有无卤、无腐蚀气体产生等优点，符合绿色环保理念。
本发明制备了一种无机阻燃剂，无机阻燃剂由改性氢氧化铝混合物和三聚氰胺磷酸盐复配而成，利用氢氧化铝的吸热、水蒸气释放和凝聚等阻燃方式和三聚氰胺磷酸盐的膨胀型阻燃方式进行协同增效，提升所制备的高分子材料的阻燃性能。其中，改性氢氧化铝混合物的制备过程中，本发明多巴胺对球形氢氧化铝混合物改性，提高了球形氢氧化铝混合物与三聚氰胺磷酸盐的粘结性能，提升了所制备的无机阻燃剂在阻燃型高分子材料中的分散性，实现提升所制备的高分子材料的阻燃性的目的。最后，本发明通过设置具有梯度中位粒径的球形氢氧化铝混合物，实现紧密堆积，经检测，显著提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备改性氢氧化铝混合物：
向750mL的pH为7.8的HCl溶液中加入57g球形氢氧化铝混合物，超声分散30min，再加入23g多巴胺，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥后，得到改性氢氧化铝混合物。
其中，球形氢氧化铝混合物由中位粒径85μm球形氢氧化铝、中位粒径55μm球形氢氧化铝和中位粒径3μm球形氢氧化铝按质量比12:6:3混合而成。
实施例2
制备改性氢氧化铝混合物：
向780mL的pH为8.0的HCl溶液中加入58g球形氢氧化铝混合物，超声分散30min，再加入24g多巴胺，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥后，得到改性氢氧化铝混合物。
其中，球形氢氧化铝混合物由中位粒径105μm球形氢氧化铝、中位粒径70μm球形氢氧化铝和中位粒径5μm球形氢氧化铝按质量比14:7:4混合而成。
实施例3
制备改性氢氧化铝混合物：
向800mL的pH为8.0的HCl溶液中加入60g球形氢氧化铝混合物，超声分散30min，再加入25g多巴胺，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥后，得到改性氢氧化铝混合物。
其中，球形氢氧化铝混合物由中位粒径115μm球形氢氧化铝、中位粒径80μm球形氢氧化铝和中位粒径7.5μm球形氢氧化铝按质量比15:7:4混合而成。
实施例4
制备无机阻燃剂：
A1、向反应器A中加入300mL的去离子水，然后按照80r/min的搅拌速率搅拌加入50g磷酸，持续恒速搅拌10min，然后反应器升温至50℃，向中缓慢加入54g三聚氰胺，10min内加毕，按照150r/min的搅拌速率继续搅拌反应2h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤，去离子水洗涤三次，将滤饼置于80℃真空干燥箱中干燥6h，得到三聚氰胺磷酸盐；
A2、向反应器A中加入300mL的去离子水，升温至80℃，向中搅拌加入60g三聚氰胺磷酸盐和45g的实施例1制备的改性氢氧化铝混合物，搅拌反应6h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤、洗涤、干燥后，得到无机阻燃剂。
实施例5
制备无机阻燃剂：
A1、向反应器A中加入300mL的去离子水，然后按照90r/min的搅拌速率搅拌加入54g磷酸，持续恒速搅拌10min，然后反应器升温至55℃，向中缓慢加入55g三聚氰胺，10min内加毕，按照180r/min的搅拌速率继续搅拌反应2h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤，去离子水洗涤三次，将滤饼置于90℃真空干燥箱中干燥6h，得到三聚氰胺磷酸盐；
A2、向反应器A中加入300mL的去离子水，升温至80℃，向中搅拌加入66g三聚氰胺磷酸盐和46g的实施例2制备的改性氢氧化铝混合物，搅拌反应6h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤、洗涤、干燥后，得到无机阻燃剂。
实施例6
制备无机阻燃剂：
A1、向反应器A中加入300mL的去离子水，然后按照100r/min的搅拌速率搅拌加入55g磷酸，持续恒速搅拌10min，然后反应器升温至55℃，向中缓慢加入55g三聚氰胺，10min内加毕，按照200r/min的搅拌速率继续搅拌反应2h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤，去离子水洗涤三次，将滤饼置于100℃真空干燥箱中干燥6h，得到三聚氰胺磷酸盐；
A2、向反应器A中加入300mL的去离子水，升温至80℃，向中搅拌加入70g三聚氰胺磷酸盐和47g的实施例3制备的改性氢氧化铝混合物，搅拌反应6h，完毕后，冷却至室温，真空抽滤、洗涤、干燥后，得到无机阻燃剂。
实施例7
制备阻燃型高分子材料：
阻燃型高分子材料按重量份计，包括以下组分：
上述阻燃型高分子材料的制备过程：
按重量份称取各原料，将实施例4制备的无机阻燃剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，搅拌分散30min，再加入聚乙烯，继续搅拌30min，混合均匀，得到混合料，将混合料送入挤出机中，挤出机的工作温度设定为185℃，所述挤出机的主机转速设定为380rpm，进行挤出、冷却、拉条、切粒，得到阻燃高分子材料。
实施例8
制备阻燃型高分子材料：
阻燃型高分子材料按重量份计，包括以下组分：
上述阻燃型高分子材料的制备过程：
按重量份称取各原料，将实施例5制备的无机阻燃剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，搅拌分散30min，再加入聚乙烯，继续搅拌30min，混合均匀，得到混合料，将混合料送入挤出机中，挤出机的工作温度设定为190℃，所述挤出机的主机转速设定为420rpm，进行挤出、冷却、拉条、切粒，得到阻燃高分子材料。
实施例9
制备阻燃型高分子材料：
阻燃型高分子材料按重量份计，包括以下组分：
上述阻燃型高分子材料的制备过程：
按重量份称取各原料，将实施例6制备的无机阻燃剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，搅拌分散30min，再加入聚乙烯，继续搅拌30min，混合均匀，得到混合料，将混合料送入挤出机中，挤出机的工作温度设定为200℃，所述挤出机的主机转速设定为500rpm，进行挤出、冷却、拉条、切粒，得到阻燃高分子材料。
对比例1
对比例1为实施例8的对照组，将实施例2中的球形氢氧化铝混合物替换为中位粒径85μm球形氢氧化铝，其余制备过程及原料用量保持不变，得到改性氢氧化铝混合物，参照实施例5的制备过程，得到无机阻燃剂，最终参照实施例8的配比和制备方法，得到阻燃型高分子材料。
对比例2
对比例2为实施例8的对照组，将实施例2中的球形氢氧化铝混合物替换为中位粒径55μm球形氢氧化铝，其余制备过程及原料用量保持不变，得到改性氢氧化铝混合物，参照实施例5的制备过程，得到无机阻燃剂，最终参照实施例8的配比和制备方法，得到阻燃型高分子材料。
对比例3
对比例3为实施例8的对照组，将实施例2中的球形氢氧化铝混合物替换为中位粒径3μm球形氢氧化铝，其余制备过程及原料用量保持不变，得到改性氢氧化铝混合物，参照实施例5的制备过程，得到无机阻燃剂，最终参照实施例8的配比和制备方法，得到阻燃型高分子材料。
对比例4
对比例4为实施例8的对照组，将实施例2中的多巴胺去除，其余制备过程及原料用量保持不变，得到改性氢氧化铝混合物，参照实施例5的制备过程，得到无机阻燃剂，最终参照实施例8的配比和制备方法，得到阻燃型高分子材料。
对比例5
对比例5为实施例8的对照组，将实施例5中的步骤A2去除，其余制备过程及原料用量保持不变，即由步骤A1制备的三聚氰胺磷酸盐作为无机阻燃剂，最终参照实施例8的配比和制备方法，得到阻燃型高分子材料。
对比例6
对比例6为实施例8的对照组，将实施例8中的实施例5制备的无机阻燃剂去除，其余原料及制备过程不变，得到阻燃型高分子材料。
对比例7
对比例7为实施例8的对照组，对比例7以市售的聚乙烯原料作为对照(本发明中的聚乙烯均购自麦克林生化科技；重均分子量200-220)。
对实施例7-实施例9和对比例1-对比例7制备的阻燃型高分子材料/市售的聚乙烯原料进行拉伸强度和阻燃性能测试，测试结果如表1所示：
拉伸强度按照GB/T1040-2006标准测试；
极限氧指数(LOI)按照GB/T2406-1993测试。
表1
对比实施例8和对比例1-3的各项数据可得：本发明通过设置具有梯度中位粒径的球形氢氧化铝混合物，实现紧密堆积，经检测，显著提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
对比实施例8和对比例4的各项数据可得：本发明利用多巴胺对球形氢氧化铝混合物改性，提高了球形氢氧化铝混合物与三聚氰胺磷酸盐的粘结性能，同时有助于提升所制备的无机阻燃剂在阻燃型高分子材料中的分散性，经检测，有助于提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
对比实施例8和对比例5的各项数据可得：本发明利用改性氢氧化铝混合物和三聚氰胺磷酸盐进行复配，利用氢氧化铝的吸热、水蒸气释放和凝聚等阻燃方式和三聚氰胺磷酸盐的膨胀型阻燃方式进行协同增效，同时氢氧化铝能够提升高分子材料的力学性能，经检测，复配后的无机阻燃剂能够显著提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
对比实施例8和对比例6的各项数据可得：本发明制备的无机阻燃剂能够显著提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
对比实施例8和对比例7的各项数据可得：本发明通过利用自制的无机阻燃剂、四乙氧基硅烷、偶联剂KH550、抗氧剂1010对聚乙烯进行改性处理，显著提升所制备的高分子材料的拉伸强度和阻燃性能。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括、包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种阻燃型高分子材料，其特征在于，按重量份，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，按重量份，包括以下组分：
3.根据权利要求1所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，所述无机阻燃剂由以下步骤制备：
A1、向去离子水中搅拌加入磷酸，持续搅拌10min，升温至50-55℃，再加入三聚氰胺，10min内加毕，搅拌反应2h，完毕后，冷却、抽滤、洗涤、干燥后，得到三聚氰胺磷酸盐；
A2、去离子水升温至80℃，向中搅拌加入三聚氰胺磷酸盐和改性氢氧化铝混合物，搅拌反应6h，完毕后，冷却、抽滤、洗涤、干燥后，得到无机阻燃剂。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，步骤A1中所述去离子水、磷酸、三聚氰胺的用量比为300mL:50-55g:54-55g。
5.根据权利要求3所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，步骤A2中所述去离子水、三聚氰胺磷酸盐、改性氢氧化铝混合物的用量比为300mL:60-70g:45-47g。
6.根据权利要求3所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，所述改性氢氧化铝混合物由以下步骤制备：
向pH为7.8-8.0的HCl溶液中加入球形氢氧化铝混合物，超声分散30min，再加入多巴胺，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥后，得到改性氢氧化铝混合物。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，所述HCl溶液、球形氢氧化铝混合物、多巴胺的用量比为750-800mL：57-60g：23-25g。
8.根据权利要求6所述的一种阻燃型高分子材料，其特征在于，所述球形氢氧化铝混合物由中位粒径85-115μm球形氢氧化铝、中位粒径55-80μm球形氢氧化铝和中位粒径3-7.5μm球形氢氧化铝按质量比12-15:6-7:3-4混合而成。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃型高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量份称取各原料，将无机阻燃剂、交联剂、偶联剂、抗氧剂加入高速搅拌机中，搅拌分散30min，再加入聚乙烯，继续搅拌30min，混合均匀，得到混合料；
S2、将混合料送入挤出机中，进行挤出、冷却、拉条、切粒，得到阻燃高分子材料。
10.根据权利要求9所述的一种阻燃型高分子材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的工作温度为185-200℃，所述挤出机的主机转速为380-500rpm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311722123.1A CN117624766A (zh) | 2023-12-14 | 2023-12-14 | 一种阻燃型高分子材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311722123.1A CN117624766A (zh) | 2023-12-14 | 2023-12-14 | 一种阻燃型高分子材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117624766A true CN117624766A (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90021370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311722123.1A Pending CN117624766A (zh) | 2023-12-14 | 2023-12-14 | 一种阻燃型高分子材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117624766A (zh) |
-
2023
- 2023-12-14 CN CN202311722123.1A patent/CN117624766A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103073715B (zh) | 一种无机改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙6复合材料的制备方法 | |
| CN112876740B (zh) | 一种苯硼酸接枝改性磷酸锆基阻燃剂及其制备方法 | |
| CN103467854A (zh) | 一种纳米聚丙烯阻燃塑料 | |
| CN111087427A (zh) | 一种生物基阻燃超分散剂的制备方法及其应用 | |
| CN110066384A (zh) | 单组分阻燃环氧树脂体系的制备方法、咪唑类潜伏型固化剂及其制备方法 | |
| CN111849102B (zh) | 聚乙烯醇/N,P-CDs阻燃薄膜及其制备方法 | |
| CN110540707B (zh) | 一种多元阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN117624766A (zh) | 一种阻燃型高分子材料及其制备方法 | |
| CN112645983A (zh) | 一种添加型可交联阻燃剂及其制备方法 | |
| CN110628085B (zh) | 一种介孔硅树脂阻燃剂、制备方法及其阻燃复合材料 | |
| CN112210629A (zh) | 生物基环糊精包合二茂铁改性类水滑石/花椒籽油环保型阻燃皮革加脂剂及制备方法 | |
| CN111704769A (zh) | 利用原位包覆改性聚磷酸铵制备阻燃聚丙烯的方法 | |
| CN113956294B (zh) | 聚甲醛专用阻燃剂及其制备方法 | |
| CN102093525B (zh) | 一种含有类水滑石的大分子型阻燃剂的制备方法 | |
| CN111393808B (zh) | 一种改性聚磷酸铵-黑磷阻燃pet聚酯的制备方法 | |
| CN107652520B (zh) | 一种阻燃性聚乙烯制品及其的制备方法 | |
| CN109575076B (zh) | 一种含磷双马来酰亚胺的制备及在阻燃环氧树脂中的应用 | |
| CN112552616A (zh) | 一种阻燃pvc电缆料及其制备方法和应用 | |
| CN111560197A (zh) | 一种阻燃纳米复合环保涂料及其制备方法 | |
| CN110591210A (zh) | 一种环保型阻燃材料的制备方法 | |
| CN114874573B (zh) | 一种具有良好阻燃和加工性能的无载体无卤阻燃组合物及其制备方法与应用 | |
| CN114773707B (zh) | β-环糊精微胶囊化聚磷酸铵膨胀阻燃低密度聚乙烯及其制备方法 | |
| CN116355346B (zh) | 一种储能用低烟无卤阻燃交联聚烯烃 | |
| CN115093554B (zh) | 一种pbt专用高效无卤阻燃剂及其制备方法 | |
| CN114920988B (zh) | 酚酞基阻燃用成炭剂组合物及其制备方法与在尼龙66中的应用 |
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 |