本發(fā)明屬于無機(jī)-有機(jī)復(fù)合阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及到一種水鎂石基力學(xué)增強(qiáng)型復(fù)合阻燃劑的制備方法。
背景技術(shù):
近年來全國范圍內(nèi)火災(zāi)頻發(fā),造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡,使得阻燃劑研究勢在必行。水鎂石具有儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好、低毒抑煙等優(yōu)異特性備受人們關(guān)注。然而水鎂石添加量往往需要60%以上才能滿足阻燃的要求,如此高的填充量將導(dǎo)致導(dǎo)致材料的力學(xué)性能與加工性能大幅度下降,無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要,阻礙了該類材料在高分子行業(yè)的發(fā)展,因此通常要對水鎂石改性或同時(shí)與協(xié)效阻燃成分復(fù)合以提高相容性和阻燃性能。我們在之前的專利ZL201010127312.0“一種氮磷鎂復(fù)合阻燃劑的制備方法”中利用氮磷鎂協(xié)效阻燃技術(shù)提高了阻燃性能,但與EVA高分子基材復(fù)合后的力學(xué)性能依然較低(僅滿足電線電纜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最低要求)。為了得到具有優(yōu)異力學(xué)性能兼具高阻燃性能的復(fù)合阻燃劑,本專利提出利用具有力學(xué)增強(qiáng)性能的含硅材料與氮磷鎂復(fù)合阻燃劑混合以增強(qiáng)EVA復(fù)合材料的力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種水鎂石基力學(xué)增強(qiáng)型復(fù)合阻燃劑的制備方法,以解決水鎂石基阻燃劑的阻燃效率與力學(xué)性能無法兼顧等問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為:以微米級鎂系阻燃劑為原料,在漿液條件下將聚合態(tài)磷酸的乙醇溶液和有機(jī)胺的乙醇溶液按一定的順序和配方比例加入到反應(yīng)器中進(jìn)行攪拌,使物料混合均勻并完全反應(yīng),再經(jīng)過過濾和干燥,得到水鎂石基氮磷復(fù)合型阻燃劑;一種水鎂石基力學(xué)增強(qiáng)型復(fù)合阻燃劑的制備方法,將水鎂石基氮磷復(fù)合型阻燃劑、含硅材料、EVA塑料按比例共混;水鎂石基力學(xué)增強(qiáng)型復(fù)合阻燃劑按照質(zhì)量百分比包含下列組分:EVA塑料55%含硅材料1%-5%水鎂石基氮磷復(fù)合型阻燃劑40%-44%上述各物質(zhì)的質(zhì)量百分比之和為100%;步驟1:按照上述質(zhì)量百分比將水鎂石基氮磷復(fù)合型阻燃劑置于80℃真空干燥箱中干燥12h至恒重;步驟2:將干燥后的水鎂石基氮磷復(fù)合型阻燃劑與經(jīng)過助劑處理的含硅材料置于高速混合機(jī)中,轉(zhuǎn)速控制在100-500r/min,常溫下混合均勻;步驟3:將步驟2中得到的混合物料與EVA加入密煉機(jī)中熔融共混,并用壓力成型機(jī)壓制成樣條,最后使用沖片機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)樣條;其中密煉機(jī)溫度控制在120-130℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100-120r/min,壓力成型機(jī)溫度控制在130-150℃;所述的助劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或兩種以上混合;所述的助劑處理為含硅材料在0.5-5%濃度的乙醇溶液中浸漬10-30分鐘后過濾干燥的處理過程。所述的含硅材料為玻璃纖維、二氧化硅、硅灰石、云母粉、膨潤土、蒙脫土的一種或兩種以上混合;所述的玻璃纖維長度1-10mm;所述的二氧化硅、硅灰石、云母粉、膨潤土、蒙脫土粉體粒度為1000-5000目。本發(fā)明的有益效果:充分利用水鎂石低添加量具有優(yōu)異抑煙效果的特性,使得復(fù)合材料燃燒后對環(huán)境無二次污染;同時(shí)由于復(fù)合阻燃劑中引入了含硅增強(qiáng)材料,從而提升了粉體與基體之間的相互作用,使得粉體在EVA中填充量40wt%~45wt%滿足阻燃UL94V-0級別,復(fù)合材料的力學(xué)性能大于9.50MPa,斷裂伸長率大于300%,遠(yuǎn)超國家對于電纜護(hù)套材料的要求。具體實(shí)施方式以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。實(shí)施例1按照質(zhì)量百分比稱取各組分,并將復(fù)合阻燃劑置于80℃真空干燥箱中干燥12h,然后將處理過的玻璃纖維與復(fù)合阻燃劑在高速混合機(jī)中共混,將步驟二中得到的混合物料與EVA塑料加入密煉機(jī)中熔融共混,并用壓力成型機(jī)壓制成各種厚度樣條,最后使用沖片機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)樣條;其中密煉機(jī)溫度控制在120-130℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100-120r/min,壓力成型機(jī)溫度控制在130-150℃。具體實(shí)例配方見表1,實(shí)例配方的檢測方法及檢測結(jié)果見表2。表1具體實(shí)例配方表2復(fù)合材料的力學(xué)性能與阻燃性能測試實(shí)施例2按照質(zhì)量百分比稱取各組分,并將復(fù)合阻燃劑置于80℃真空干燥箱中干燥12h,然后將一定量經(jīng)過助劑處理過的硅灰石與復(fù)合阻燃劑在高速混合機(jī)中共混,將步驟二中得到的混合物料與EVA塑料加入密煉機(jī)中熔融共混,并用壓力成型機(jī)壓制成各種厚度樣條,最后使用沖片機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)樣條;其中密煉機(jī)溫度控制在120-130℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100-120r/min,壓力成型機(jī)溫度控制在130-150℃。具體實(shí)例配方見表3,實(shí)例配方的檢測方法及檢測結(jié)果見表4。表3具體實(shí)例配方表4復(fù)合材料的力學(xué)性能與阻燃性能測試