一種膨脹阻燃聚烯烴及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種膨脹阻燃聚締控及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 海水曬鹽副產(chǎn)大量苦面，其主要成分為W硫酸儀和氯化儀形式存在的儀鹽，但儀 鹽利用率不足30%，附加值較低，且產(chǎn)能過(guò)剩。每年均存在大批量的富儀面水得不到充分、 有效的綜合利用，造成了資源浪費(fèi)，然后作為廢液排放，又影響生態(tài)環(huán)境，因此面水中儀資 源的高效、高值化利用成為了面水化學(xué)資源綜合利用領(lǐng)域的重要研究課題。W六水氯化儀、 屯水硫酸儀等低附加值的儀系產(chǎn)品為原料，制備具備新功能、高附加值的儀鹽產(chǎn)品是面水 儀資源綜合利用的一種重要方法。
[0003] 儀鹽晶須的晶體結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)缺陷，力學(xué)性能優(yōu)異，是儀鹽綜合利用領(lǐng)域的研究熱 點(diǎn)之一。W硫酸儀為主要原料的堿式硫酸儀晶須（ma即esiumhy化oxidesulfatehy化ate whisker,M服H)具有價(jià)格低廉、制備方便等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注?。堿式硫 酸儀晶須用于聚合物時(shí)，表現(xiàn)出優(yōu)異的增強(qiáng)和阻燃作用，具有減重、無(wú)面、低毒等優(yōu)點(diǎn)，如聚 丙締、丙締臘-下二締-苯乙締共聚物、娃橡膠、聚乙締等。
[0004] 膨脹型阻燃劑（intumescentflameretardant,IFR)具有低煙、低毒、阻燃效率高 的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于聚丙締的阻燃。在膨脹阻燃體系中添加適量協(xié)效劑能夠進(jìn)一步提 高阻燃效率，同時(shí)減少阻燃劑的添加量，是阻燃領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
[0005] 另外將人工合成的儀鹽晶須應(yīng)用到多聚憐酸錠（AP巧/季戊四醇（PER)/聚丙締 (P巧體系中，研究其對(duì)膨脹阻燃體系的協(xié)效作用，也未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了滿(mǎn)足充分利用富儀面水副產(chǎn)物，同時(shí)有效控制儀鹽晶須的形貌和質(zhì)量的，提 高阻燃效率需求，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種膨脹阻燃聚締控及其制備方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種膨脹阻燃聚締控，所述膨脹阻燃聚丙 締的配方組分按重量份數(shù)計(jì)為：阻燃協(xié)效劑0. 5-3份、膨脹型阻燃劑17-25份和聚締控 75-85 份。
[0008] 所述阻燃協(xié)效劑為堿式硫酸儀晶須和/或乙酷丙酬鐵。
[0009] 所述堿式硫酸儀晶須的制備方法包括W下步驟：將硫酸儀和氨氧化鋼分別配制成 溶液，將硫酸儀溶液置于燒杯中，邊攬拌邊滴加氨氧化鋼溶液，滴加完成后將所得懸浮液轉(zhuǎn) 移至內(nèi)襯聚四氣乙締的水熱反應(yīng)蓋中，140-180°C下反應(yīng)7-lOh，室溫冷卻，過(guò)濾，用去離子 水洗涂至無(wú)S〇42，干燥得到樣品。
[0010] 所述干燥在80-100°C下干燥10-14h得到樣品。
[0011] 所述硫酸儀溶液濃度為0. 5-2. 5mol/l，所述氨氧化鋼溶液的濃度為0. 6-6mol/L; 所述樣品中硫酸儀與氨氧化鋼的摩爾比為0. 7-6:1 ;
[0012] 所述聚締控為聚丙締PP、聚乙締陽(yáng)或乙締-醋酸乙締共聚物EVA。
[0013] 為了更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明還提供一種膨脹阻燃聚締控的制備方法包括W 下步驟：按比例取阻燃協(xié)效劑、膨脹型阻燃劑及聚締控混合均勻，通過(guò)螺桿擠出造粒。
[0014] 所述螺桿擠出造粒時(shí)的擠出參數(shù)為雙螺桿機(jī)頭溫度為180-200°c，螺桿轉(zhuǎn)速 70-90巧m，長(zhǎng)徑比為44。
[0015] 所述阻燃協(xié)效劑是堿式硫酸儀晶須和/或乙酷丙酬鐵。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：原料來(lái)源豐富，充分利用了富 儀面水，無(wú)需改性處理生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易于工業(yè)化，硫酸儀晶體具有質(zhì)量可控等優(yōu)點(diǎn)，阻燃協(xié) 效劑用量少能夠提高膨脹阻燃聚合物的阻燃性能，表現(xiàn)出良好的協(xié)效作用，對(duì)聚締控的強(qiáng) 度影響很小，可W方便的實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的放大，生產(chǎn)成本低。
[0017] 添加堿式硫酸儀晶須能夠提高膨脹阻燃聚丙締體系的熱穩(wěn)定性；添加堿式硫酸儀 晶須能夠提高炭層的致密性。添加堿式硫酸儀晶須，炭層表面C/P增加，且出現(xiàn)Mg元素；添 加堿式硫酸儀晶須和乙酷丙酬鐵復(fù)合協(xié)效劑，聚丙締復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度增加；復(fù)合的阻 燃協(xié)效劑對(duì)拉伸強(qiáng)度影響很小，增加彎曲強(qiáng)度，并且顯著提高聚締控的阻燃效果。
【附圖說(shuō)明】
[001引圖1堿式硫酸儀晶須的X畑譜圖；
[0019] 圖2堿式硫酸儀晶須的沈M圖；
[0020] 圖3為膨脹阻燃聚締控50-700°C的TG曲線(xiàn)；
[0021] 圖4為膨脹阻燃聚締控200-350°C的的TG曲線(xiàn)；
[0022] 圖5為膨脹阻燃聚締控500-700°C的TG曲線(xiàn)；
[002引圖6對(duì)比例2的掃描電鏡圖；
[0024]圖7實(shí)施例1的掃描電鏡圖；
[002引 圖8對(duì)比例2炭層的邸S結(jié)果；
[0026] 圖9實(shí)施例1炭層的邸S結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 針對(duì)面水綜合利用效率較低，膨脹阻燃體系阻燃效率不高，添加量大影響載體力 學(xué)性能的，質(zhì)量控制成本高等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種膨脹阻燃聚締控及其制備方法。
[0028] 屯水硫酸儀，分析純，國(guó)藥集團(tuán)；氨氧化鋼，分析純，國(guó)藥集團(tuán)；聚丙締（P巧， S2040,烙體流動(dòng)速率36g/10min(230°C/2. 1化g)，分子量約1. 0X105,上海賽科石油化工有 限公司；多聚憐酸錠（APP)，聚合度n〉1000,山東世安化工有限公司；季戊四醇（PER),國(guó)藥 集團(tuán)；乙酷丙酬鐵CAS號(hào)14024-18-1國(guó)藥集團(tuán)；高速混合機(jī)，SHR-IOL張家港市松本塑膠 機(jī)械有限公司；同向雙螺桿擠出機(jī)，AK36,南京科亞化工成套裝備公司；塑料注塑成型機(jī)， UN120A2,廣東伊之密精密機(jī)械股份有限公司；智能氧指數(shù)測(cè)定儀，SEM-101，東南大學(xué)機(jī)械 學(xué)院；水平垂直燃燒測(cè)定儀，CZF-2,江寧分析儀器公司；熱重分析儀，SAT449,德國(guó)耐馳； 掃描電子顯微鏡，S-4800,日本日立；能譜儀，EMAX7593-H，日本化riba;X射線(xiàn)衍射儀，D8， 德國(guó)布魯克；萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，CMT4104,美特斯工業(yè)系統(tǒng)。高密度聚乙締7200臺(tái)灣臺(tái)塑；乙 締-醋酸乙締共聚物EVA7350M臺(tái)灣臺(tái)塑。
[0029]實(shí)施例1
[0030] (1)堿式硫酸儀晶須的制備方法包括W下步驟：
[0031] 將硫酸儀和氨氧化鋼分別配制成溶液，將硫酸儀溶液置于燒杯中，邊攬拌邊滴加 氨氧化鋼溶液，滴加完成后將所得懸浮液轉(zhuǎn)移至內(nèi)襯聚四氣乙締的水熱反應(yīng)蓋中，160°c下 反應(yīng)化，室溫冷卻，過(guò)濾，用去離子水洗涂至無(wú)S〇42，干燥得到樣品；所述樣品中硫酸儀與 氨氧化鋼的摩爾比為5. 4:1 ;
[0032] 所述干燥在100°C下干燥1化得到樣品。
[0033] 所述硫酸儀溶液濃度為1. 8mol/l，所述氨氧化鋼溶液的濃度為Imol/L。
[0034] 似膨脹阻燃聚丙締的制備
[0035] 膨脹阻燃聚丙締的配方組分按重量份數(shù)計(jì)為：
[0036] 阻燃協(xié)效劑lOg、膨脹型阻燃劑240g和聚丙締750邑。
[0037] 阻燃協(xié)效劑為步驟（1)制備的硫酸儀晶須。
[0038] 按比例取阻燃協(xié)效劑、膨脹型阻燃劑和聚締控加入高速混合機(jī)中，預(yù)混十分鐘后 用雙螺桿擠出機(jī)擠出，切割造粒。
[0039] 其中，雙螺桿機(jī)頭溫度為190°C，螺桿轉(zhuǎn)速80rpm，長(zhǎng)徑比為44。
[0040] 所得造粒干燥后利用塑料注塑機(jī)（射嘴溫度為200°C，注塑壓力6化ar，保壓時(shí)間 10.Os)制成測(cè)試樣條，按測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試。
[00川實(shí)施例2
[0042] (1)堿式硫酸儀晶須的制備方法包括W下步驟：
[0043] 將硫酸儀和氨氧化鋼分別配制成溶液，將硫酸儀溶液置于燒杯中，邊攬拌邊滴加 氨氧化鋼溶液，滴加完成后將所得懸浮液轉(zhuǎn)移至內(nèi)襯聚四氣乙締的水熱反應(yīng)蓋中，140°C下 反應(yīng)lOh，室溫冷卻，過(guò)濾，用去離子水洗涂至無(wú)S〇42，干燥得到樣品；所述樣品中硫酸儀與 氨氧化鋼的摩爾比為3:1 ;
[0044] 所述干燥在80°C下干燥14h得到樣品。
[0045] 所述硫酸儀溶液濃度為2. 5mol/l，所述氨氧化鋼溶液的濃度為6mol/L。
[0046] 似膨脹阻燃聚丙締的制備
[0047] 膨脹阻燃聚丙締的配方組分按重量份數(shù)計(jì)為：
[0048] 阻燃協(xié)效劑20g、膨脹型阻燃劑2