本發(fā)明屬于塑料編織布制備，具體涉及一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、塑料編織網(wǎng)布是以聚乙烯或聚丙烯為原料，通過經(jīng)緯紗交織而成布狀材料，因其具有輕質(zhì)、耐腐蝕、易加工等性質(zhì)，在農(nóng)業(yè)、建筑、運輸?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，然而，由于其主要成分為有機聚合物，極限氧指數(shù)值低，極易燃燒，并且燃燒時還伴隨著嚴(yán)重熔滴現(xiàn)象，造成二次火災(zāi)，給生命和財產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，在制備塑料編織網(wǎng)布時，通常會使用膨脹型阻燃劑，膨脹型阻燃劑不僅具有良好的阻燃性能，并且相對于鹵系阻燃劑，還具有低毒、環(huán)保等特性，然而膨脹型阻燃劑的吸濕性較強，易產(chǎn)生醇解，并且與聚丙烯或聚乙烯等基料的相容性差，導(dǎo)致高溫下膨脹型阻燃劑容易從基體中遷移析出，此外膨脹型阻燃劑的添加量較大，這使得塑料編織網(wǎng)布的力學(xué)性能降低，限制了其在塑料編織網(wǎng)布阻燃方面的應(yīng)用，因此，如何改善膨脹型阻燃劑的吸濕性能以及提高其在聚合物中的相容性的同時，提高膨脹型阻燃劑的阻燃效率，是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒及其制備方法，以解決背景技術(shù)中的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，包括以下步驟：

4、步驟s1、改性膨脹型阻燃體系的疏水處理：

5、向無水乙醇中加入甲基丙烯酸十八酯，攪拌溶解，加入改性膨脹型阻燃體系，混合均勻后，在65-70℃條件下攪拌反應(yīng)2-4h，冷卻后，再經(jīng)抽濾、洗滌、干燥后，得到疏水改性膨脹型阻燃體系；

6、步驟s2、阻燃顆粒的制備：

7、將疏水改性膨脹型阻燃體系、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、改性協(xié)效劑加入混合機中均勻混合，再置于螺桿擠出機中熔融擠出，再經(jīng)冷卻、干燥、切粒后，得到塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒；

8、以甲基丙烯酸十八酯為疏水改性試劑，采用原位聚合法將其接枝在改性膨脹型阻燃體系表面，在改性膨脹型阻燃體系表面形成一層牢固的疏水包覆層，降低了改性膨脹型阻燃體系的吸濕性能，有效提高了阻燃顆粒在聚丙烯或聚乙烯塑料基料中的相容性和分散性。

9、其中，步驟s1中無水乙醇、甲基丙烯酸十八酯和改性膨脹型阻燃體系的用量比為200ml：5.2-7.8g：52-55g；步驟s2中疏水改性膨脹型阻燃體系、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、改性協(xié)效劑的用量比為48-50g：0.2-0.6ml：2.89-4.13g。

10、進一步地，所述改性膨脹型阻燃體系通過以下步驟制得：

11、a1、向濃度為90wt％的丙酮溶液中加入三聚氯氰，攪拌混合，在0-5℃條件下滴加二乙醇胺，混合均勻后，加入總用量34.6％的氫氧化鈉溶液，攪拌反應(yīng)3-4h，再升溫至45-50℃，滴加哌嗪的丙酮溶液，混合均勻后，再加入剩余的氫氧化鈉溶液，在80℃條件下反應(yīng)6h，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到改性三嗪衍生物；

12、a2、向去離子水中加入改性三嗪衍生物，邊攪拌邊加熱至130℃，達到熔融狀態(tài)后，加入聚磷酸銨，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-4h，冷卻后，研磨，得到改性膨脹型阻燃體系。

13、其中，三聚氯氰和哌嗪為主鏈，二乙醇胺為側(cè)鏈，通過親核取代反應(yīng)得到含有多羥基結(jié)構(gòu)的改性三嗪衍生物，改性三嗪衍生物作為三嗪類大分子成炭劑，具有優(yōu)異的成炭性能，在熔融狀態(tài)下，將其與阻燃性能良好的聚磷酸銨共混并通過氫鍵結(jié)合，得到改性膨脹型阻燃體系。

14、進一步地，所述丙酮溶液、三聚氯氰、二乙醇胺、氫氧化鈉溶液和哌嗪的丙酮溶液的用量比為250ml：18.4-19.2g：9.7-10.4ml：50ml：40ml；所述氫氧化鈉溶液的濃度為19.4-20.2wt％；所述哌嗪的丙酮溶液的濃度為0.21-0.23g/ml。

15、進一步地，所述去離子水、改性三嗪衍生物、聚磷酸銨的用量比為8ml：7.5-9.6g：38.4-42.5g。

16、進一步地，所述改性協(xié)效劑通過以下步驟制得：

17、向去離子水中加入預(yù)處理分子篩，攪拌分散，在85-90℃條件下加入氯化鑭水溶液，混合均勻后，用鹽酸調(diào)節(jié)ph值至4.5-5.0，再在85-90℃下攪拌反應(yīng)1-2h，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，置于二乙二醇二甲醚中，混合均勻后，加入硼酸，在120-130℃條件下繼續(xù)反應(yīng)5h，最后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥后，得到改性協(xié)效劑；

18、其中，預(yù)處理分子篩為經(jīng)研磨成粉后，再過200目標(biāo)準(zhǔn)篩的4a分子篩，4a分子篩的表面酸度高并且具有良好的離子交換性能，在與氯化鑭反應(yīng)時，能夠通過離子交換法將金屬鑭摻雜在預(yù)處理分子篩表面，進一步提高了改性協(xié)效劑表面的酸度和催化成炭效率，接著再采用表面接枝法，將硼接枝在預(yù)處理分子篩表面，得到含有金屬鑭和硼原子的改性協(xié)效劑。

19、進一步地，所述去離子水、預(yù)處理分子篩、氯化鑭水溶液、二乙二醇二甲醚和硼酸的用量比為200ml：10-11g：2-2.5ml：100ml：0.56g；所述氯化鑭水溶液濃度為0.25g/ml；所述鹽酸的濃度為3.75wt％。

20、一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒，由以上制備方法制得。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明的阻燃顆粒表面含有疏水性能的長烷鏈，有效提高了其在聚丙烯或聚乙烯等聚合物基料中的相容性和分散性，增強了阻燃顆粒與聚合物分子間的界面結(jié)合力，此外本發(fā)明的阻燃顆粒中還含有改性膨脹型阻燃體系以及與其復(fù)配的改性協(xié)效劑，當(dāng)塑料編織網(wǎng)布遇到熱源燃燒時，改性膨脹型阻燃體系受熱會產(chǎn)生含磷自由基，淬滅燃燒時產(chǎn)生的活性自由基，有效抑制燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，同時改性膨脹型阻燃體系中的改性三嗪衍生物作為成炭劑，能夠與燃燒時分解產(chǎn)生的磷酸發(fā)生反應(yīng)形成熔體，并且銨根離子分解產(chǎn)生的氨氣等不可燃氣體會使熔體膨脹并發(fā)生脫水，最終形成一層膨脹炭層，阻止了可燃氣體和熱量向基體表面釋放，從而提高了塑料編織網(wǎng)布的阻燃性；

23、與此同時，本發(fā)明改性協(xié)效劑的表面酸度高，能夠作為固體酸催化基體燃燒時發(fā)生碳正離子型反應(yīng)，并在金屬鑭的作用下提高催化效率，促使基體與改性膨脹型阻燃體系進行交聯(lián)形成致密的殘?zhí)?，進一步提高了阻燃顆粒的阻燃效率，此外改性協(xié)效劑中的硼原子增加了炭層的堅固致密性，有效抑制熔滴的產(chǎn)生，賦予了塑料編織網(wǎng)布良好的阻燃和抗熔滴性能；

24、本發(fā)明用甲基丙烯酸十八酯對改性膨脹型阻燃體系表面進行疏水處理，有效避免了其易吸濕性能，提高了塑料顆粒的阻燃效率，此外改性協(xié)效劑的引入不僅提高了燃燒時的催化成炭效率，同時其表面蜂窩狀的孔隙還能夠吸附燃燒時釋放的小分子氣體，減少有毒氣體的釋放。

技術(shù)特征：

1.一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，步驟s1中無水乙醇、甲基丙烯酸十八酯和改性膨脹型阻燃體系的用量比為200ml：5.2-7.8g：52-55g；步驟s2中疏水改性膨脹型阻燃體系、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、改性協(xié)效劑的用量比為48-50g：0.2-0.6ml：2.89-4.13g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述改性膨脹型阻燃體系通過以下步驟制得：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述丙酮溶液、三聚氯氰、二乙醇胺、氫氧化鈉溶液和哌嗪的丙酮溶液的用量比為250ml：18.4-19.2g：9.7-10.4ml：50ml：40ml；所述氫氧化鈉溶液的濃度為19.4-20.2wt％；所述哌嗪的丙酮溶液的濃度為0.21-0.23g/ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述去離子水、改性三嗪衍生物、聚磷酸銨的用量比為8ml：7.5-9.6g：38.4-42.5g。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述改性協(xié)效劑通過以下步驟制得：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述去離子水、預(yù)處理分子篩、氯化鑭水溶液、二乙二醇二甲醚和硼酸的用量比為200ml：10-11g：2-2.5ml：100ml：0.56g；所述氯化鑭水溶液濃度為0.25g/ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒的制備方法，其特征在于，所述預(yù)處理分子篩為4a分子篩經(jīng)研磨成粉后，再過200目標(biāo)準(zhǔn)篩后得到。

9.一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒及其制備方法，屬于塑料編織布制備技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟S1、改性膨脹型阻燃體系的疏水處理；步驟S2、將疏水改性膨脹型阻燃體系、γ?氨丙基三乙氧基硅烷、改性協(xié)效劑加入混合機中均勻混合，再置于螺桿擠出機中熔融擠出，再經(jīng)冷卻、干燥、切粒后，得到塑料編織網(wǎng)布用阻燃顆粒；本發(fā)明用甲基丙烯酸十八酯對改性膨脹型阻燃體系表面進行疏水處理，有效避免了其易吸濕性能，提高了阻燃顆粒與基料的相容性，此外改性協(xié)效劑的引入不僅提高了燃燒時的催化成炭效率，增強阻燃性能，同時其表面蜂窩狀的孔隙還能夠吸附燃燒時釋放的小分子氣體，減少有毒氣體的釋放。

技術(shù)研發(fā)人員：孫如辰,孫壯,苑建斌,楊宗喜,張玉杰
受保護的技術(shù)使用者：安徽鴻森塑業(yè)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10