本发明专利技术属于新材料技术领域，具体涉及一种FeAl3(PO4)4‑SDS阻燃剂及其使用该阻燃剂的复合阻燃材料和制备方法；该阻燃剂由如下制备方法制得，先按摩尔比称取Fe(NO3)3·9H2O和Al(NO3)3·9H2O于陶瓷研钵中，研磨，使两种试剂研细并混匀；再加入SDS研磨，静置；接着加入(NH4)H2PO4研磨，静置反应；最后所得反应物转移到容器中，放入烘箱中烘烤，制得所述FeAl3(PO4)4‑SDS阻燃剂。本发明专利技术不仅制备工艺简单，所制得到的聚合物复合阻燃材料的阻燃性能、力学性能较好，同时还不影响其加工性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料
，具体涉及一种FeAl3(PO4)4 — SDS阻燃剂及其使用该阻燃剂的复合阻燃材料和制备方法。
技术介绍
高分子化合物也叫高分子聚合物，它与低分子化合物相比较，分子量非常高。由于这一突出特点，使之显示出了特有的性能:高分子量、高弹性、高黏度、结晶度低、无气态。这些特点也赋予了高分子材料(如复合阻燃材料、橡胶等)具有高强度、高韧性、高弹性等优异的特点。使之被广泛应用于电气电子、结构建筑、建筑技术、车辆制造等领域。虽然它们具有良好的机械性能、可加工性和化学稳定性；但它们属于有机高分子材料，具有易燃性且燃烧速度快而难以扑灭的弊端。由此带来的火灾隐患已成为普遍关注的社会问题，如何改变高分子聚合物的易燃性已经成为科学研宄的重点。目前降低聚合物易燃性所采取的方法主要是在聚合物中添加阻燃剂。当前广泛使用的阻燃剂按其组成可分为含卤和无卤阻燃体系，其中含卤阻燃剂由于燃烧时释放大量的烟尘和有毒、有腐蚀性气体，造成大气污染、妨碍救生和逃生；而无齒阻燃剂中金属氢氧化物添加量大，又会影响材料的其他性能；另外阻燃齐聚物，阻燃效果好而且低烟低毒，但是合成工艺复杂，成本高。近年来由于环保意识的提高和可持续发展理念的推广，高效、低毒、低烟、机械和力学性能良好、具有火灾安全性、综合性能优化的新型阻燃材料成为阻燃领域发展的趋势。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种与聚合物的之间具有较好相容性的FeAl3 (PO4)4 — SDS阻燃剂；相容性好，能很好起到阻燃效果的同时，对所得阻燃聚合物的物化性能进行综合调整优化。本专利技术的目的之二是提供了所述FeAl3 (PO4)4- SDS阻燃剂的制备方法，该方法简单易行。本专利技术的目的之三是提供了所述含有FeAl3 (PO4)4 — SDS阻燃剂的复合阻燃材料，该复合阻燃材料不仅高效、低毒、低烟，而且机械和力学性能良好。本专利技术的目的之四是提供了所述复合阻燃材料的制备方法，该方法简单易行。本专利技术是通过以下技术方案来实现的:FeAl3(PO4)4- SDS阻燃剂，所述FeAl 3 (PO4) 4 — SDS阻燃剂为层状或介孔状，并由以下方法制备而得:A.按摩尔比称取Fe(NO3)3.9H20和Al (NO3)3.9H20于陶瓷研钵中，研磨，使两种试剂研细并混匀； B.再加入SDS (十二烷基硫酸钠)研磨，静置；C.接着加入(NH3) H2PO4研磨，静置；D.将步骤C中所得反应物转移到容器中，放入烘箱中烘烤，制得所述FeAl3(PO4)4- SDS 阻燃剂。所述FeAl3 (PO4)4 — SDS阻燃剂为层状或介孔状，层状或介孔状能很好的提高与聚合物之间的相容性。层状的无机盐经过插层处理，层间距增大，甚至呈一定程度的剥离状态，这有助于无机骨架酸性位与高分子基体充分作用，通过催化脱水，交联成炭，使膨胀碳层形成稳定的硅酸盐-炭阻隔层，从而阻隔燃烧过程中质和热的扩散，因而改善体系的耐热氧化能力。介孔材料发展至今，大多集中在空旷骨架材料的经典(吸附、催化等)和非经典(药物控释、响应聚合物等功能组装体)性能的研宄，骨架中稳定性较差的介观相(这类结构在膜板剂(完全)脱出后骨架塌陷，以无机骨架和有机膜板剂复合形式共存，且介观有序)的应用研宄有待进一步的开展，而且这类材料层状无机骨架和有机膜板剂插层共存，无需进一步的插层改性，简化工艺流程。较佳地，所述Fe (NO3)3.9H20和Al (NO3) 3.9H20于陶瓷研钵中，研磨10?20min ；研磨和静置过程也是反应过程，较佳地，所述SDS的量为金属离子摩尔总量的15%?25%。较佳地，所述加入所述SDS后研磨25?35min，静置0.5?L 5h。较佳地，所述(NH3) H2PO^加入量按照η P205= n Fe3++nA13+配比。所述加入(NH3) H2PO4后，研磨25?35min，静置0.5?1.5h。较佳地，步骤D中，所述放入烘箱中烘烤工序具体为:将反应物先放入烘箱中50?70°C烘2?4h，取出研磨后再放入烘箱中70?90°C烘I?3h，再次取出研磨；最后放入真空干燥箱中100?120°C反应4?6h。—种含有FeAl3(PO4)4 — SDS阻燃剂的复合阻燃材料，包括母料、相容剂和阻燃剂，其中阻燃剂为权利要求1-6中任意一项所述的FeAl3 (PO4)4 — SDS阻燃剂；按照物质的量配比计算，所述母料:相容剂:阻燃剂为90:5:5，所述相容剂为PE-g-MAH。制备含有FeAl3 (PO4) 4一 SDS阻燃剂的复合阻燃材料的方法，具体为:A.按一定的比例将母料1、FeAl3(PO4)4 — SDS和相容剂在双螺杆挤出机上进行熔体插层，得母料I /FeAl3(PO4)4 — SDS胶粒；控制双螺杆机的温度分别为220°C、210°C、225°C，螺杆转速为12r/min ；B.然后再将按照物质的量比，超细煤粉:膨胀型阻燃剂=FeAl3(PO4)4 — SDS胶粒:母料II为2:20:5:73，投入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，200?225°C之间再次挤出造粒；C.在烘箱中70?90°C烘干0.5?1.5h，得复合阻燃材料。较佳地，所述母料I和母料II为HDPE、PE、PP、PS、PVC、ABS、EVA中的一种或几种组合物总之，本专利技术与现有技术相比，本专利技术阻燃剂不仅制备工艺简单，仅仅通过简单的静置、研磨、烘烤制得，不需要复杂的设备；而且充分发挥了有机-无机的优势，很好的与聚合物相容，使含有该阻燃剂的复合阻燃材料阻燃高效、低毒、低烟、机械和力学性能良好，同时还不影响聚合物的加工性能。具体的实施方式下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本专利技术。实施例1FeAl3(PO4)4- SDS 阻燃剂的制备按摩尔比称取Fe (NO3) 3.9H20和Al (NO3) 3.9H20于陶瓷研钵中，研磨15min，使两种试剂研细并混匀，加入SDS (量为金属离子摩尔总量的20% )，研磨30min，静置lh，加入(NH3)H2PO4 (nP205= n Fe;3++nA13+)，研磨30min，静置反应lh，将反应好的固体转移到烧杯中，放入烘箱中60°C烘3h，研磨，再放入烘箱中80°C烘2h，研磨，放入真空干燥箱中110°C反应5ho 制得 FeAl3 (PO4)4 — SDS 阻燃剂。含有FeAl3 (PO4) 4一 SDS阻燃剂复合阻燃材料的制备:按一定的比例将聚乙烯(PE)、FeAl3 (PO4)4- SDS和PE-g-MAH (按照物质的量计算，聚乙烯:PE-g-MAH:阻燃剂为90:5:5)在双螺杆挤出机上进行熔体插层，得聚乙烯/FeAl3 (PO4)4 — SDS母料，然后再按一定比例将超细煤粉(⑶)、膨胀型阻燃剂(IFR)和FeAl3(PO4)4 — SDS母料与聚乙烯(按照物质的量计算，超细煤粉:膨胀型阻燃剂:FeAl3(PO4)4- SDS胶粒:聚乙烯为2:20:5:73)在双螺杆挤出机上进行熔融共混，然后挤出造粒。在烘箱中80°C烘干lh，制得含有FeAl3 (PO4)4 — SDS阻燃剂复合阻燃材料的制备。将所制得的复合材料用双锟混炼机混本文档来自技高网...
【技术保护点】
FeAl3(PO4)4－SDS阻燃剂，其特征在于，所述FeAl3(PO4)4－SDS阻燃剂为层状或介孔状，并由以下方法制备而得：A.按摩尔比称取Fe(NO3)3·9H2O和Al(NO3)3·9H2O于陶瓷研钵中，研磨，使两种试剂研细并混匀；B.再加入SDS研磨，静置；C.接着加入(NH3)H2PO4研磨，静置；D.将步骤C中所得反应物转移到容器中，放入烘箱中烘烤，制得所述FeAl3(PO4)4－SDS阻燃剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易浩然，
申请(专利权)人：东莞市迪彩塑胶五金有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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