一种阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，属于塑料制品制造技术领域，它将氢氧化镁晶须、凹凸棒晶、纳米蒙脱土、三氧化钼、八钼酸铵、碳酸氢钠水溶液混合，进行汽蒸反应、微波辐射，冷却后加入六甲基二硅氮烷搅拌，再加入乙醇溶液搅拌，取悬浮物超声波处理后，取上层悬浮物过滤、洗涤、烘干，将得到的晶须与碳酸钙晶须、目硼酸锌粉、氧化锑粉、水滑石粉、铝酸酯有机溶液搅拌、烘干，再加入聚氯乙烯树脂粉搅拌，在锥形双螺杆熔融混练挤出得到阻燃抑烟聚氯乙烯。与现有技术相比，本发明专利技术在聚氯乙烯塑料中添加阻燃、抑烟材料，改性剂等，与聚氯乙烯共混熔融制成持久阻燃抑烟聚氯乙烯塑料制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，属于塑料制品制造

技术介绍
聚氯乙烯，简称PVC，是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子热塑性树脂。聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜、坚硬、机械性能良好，抗张强度60MPa左右，冲击强度5-10kJ/m2，有优异的介电性能，被广泛应用于建材、轻工、农业等领域。聚氯乙稀为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内；无固定熔点，80-85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160-180℃开始转变为粘流态，对有机和无机酸、碱、盐均稳定。PVC最大特点是阻燃，极限氧指数(LOI)可达50％，但PVC在加工中添加增塑剂，降低了它的阻燃性，因此，必须对PVC阻燃处理。与PVC的阻燃性相比，PVC含有大量氯原子，燃烧时会产生大量烟雾、毒性及腐蚀性气体，危害性极大，抑烟抑毒是一个突出的问题。单一阻燃添加量多，效果差，对PVC内在质量损害严重。复合无机阻燃剂彼此之间产生协同效应，具有阻燃效率高、添加量低等特点，既可阻燃又可抑烟，还具有其他一些特殊功能。通过阻燃剂复配，达到降低阻燃剂用量，提高阻燃性能的目的，应用前景十分广阔。水滑石(LDH)是一类具有层状结构的复合金属氢氧化物，结构组成中具有结晶水、羟基和碳酸根，并且层板间含有碱性位，可吸收PVC燃烧放出的热量，抑制烟雾的产生，提高阻燃性。100质量份PVC只需添加少量LDH就可使PVC/LDH体系的抑烟效率达50％左右，且LDH本身对PVC的力学性能有增强作用。蒙脱土是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层，依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物，其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成。具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，从而赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大。经改性的蒙脱土具有很强的吸附能力，良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加，也可以在熔融时共混添加。氢氧化镁晶须，外观为白色粉末灰白色粉末，是塑料、橡胶等高分子材料优良的阻燃剂，与基材有很好的相容性。氢氧化镁晶须是一种新型填充型绿色环保阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁晶须是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂。与同类无机阻燃剂相比，具有更好的阻燃抑烟效果，填充高分子材料还有较好的增强作用。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体。碳酸钙晶须用于改性塑料、橡胶、聚氯乙烯等热塑性材料表现出显著的增强、增韧作用。还可以改善产品的弯曲强度、尺寸稳定性、热稳定性、抗老化性能；还可提升加工性能及制品的表面光洁度。三氧化钼，白色晶状粉末，用作高效阻燃抑烟剂。国内阻燃抑烟剂多为氧化钼、八钼酸铵的混合物。八钼酸铵是一种非常高效的抑烟剂和阻燃协效剂，白色粉末主要用在塑料、聚酯中，常与其它阻燃抑烟剂共同使用。三氧化钼与八钼酸铵的组合增强阻燃的协同作用。凹凸棒土的基本结构单元为棒状、针状、纤维状单晶体，简称凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶长约0.5-5μm，宽约0.01-0.10μm，凹凸棒晶的表面布满凹凸相间的沟槽，莫氏硬度2-3级，加热到700-800℃，硬度＞5级，比重为2.05-2.32，添加在塑料中既作为着色剂，又具有补强、阻燃、防老化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，通过阻燃抑烟剂改性复配，提供一种既改善聚氯乙烯内在质量，又有良好阻燃抑烟性能的聚氯乙烯的制造方法。本专利技术提供的阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，采用如下步骤：A)按质量份数取1.3-1.6份表征参数直径为0.1-3μm、长度5-25μm的氢氧化镁晶须，0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.3-0.5份纳米蒙脱土，0.5-2.0份三氧化钼，0.3-0.6份八钼酸铵，4.0-6.0份质量分数为15-25％碳酸氢钠的水溶液，混合在150-170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在350-450℃真空微波辐射2.5-3.5h，冷却后加入8-16份六甲基二硅氮烷搅拌反应1-2h，然后加入80-120份质量分数2-4％的聚乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，搅拌反应2-3h，取悬浮物，用60-100份含质量分数3-5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下超声波处理20-40min，取上层悬浮物经80-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到阻燃抑烟无机复合晶须；B)按质量份数取步骤A)12-20份得到的阻燃抑烟无机复合晶须、1.0-2.0份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm的碳酸钙晶须、10-20份80-150目硼酸锌粉、8.0-15份氧化锑粉、3.0-6.0份水滑石粉、25-45份质量分数10-20％的铝酸酯有机溶液，80-90℃条件下在混合机中以450-550r/min搅拌反应45-60min，在55-65℃条件下真空烘干，再加入300-400份聚氯乙烯树脂粉，以250-350r/min搅拌40-50min，在锥形双螺杆熔融混练挤出得到阻燃抑烟聚氯乙烯。本专利技术提供的阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，采用如下步骤：A)按质量份数取1.4份表征参数直径为1.5μm、长度15μm的氢氧化镁晶须，0.4份表征参数长为2.5μm、宽为0.05μm凹凸棒晶，0.4份纳米蒙脱土，1.2份三氧化钼，0.4份八钼酸铵，5.0份质量分数为20％碳酸氢钠的水溶液，混合在160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应50min，在400℃真空微波辐射3h，冷却后加入12份六甲基二硅氮烷搅拌反应1.5h，然后加入100份质量分数3％的聚乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，搅拌反应2.5h，取悬浮物，用80份含质量分数4％三聚磷酸钠分散液的去离子水在80℃下超声波处理30min，取上层悬浮物经120目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到阻燃抑烟无机复合晶须；B)按质量份数取步骤A)16份得到的阻燃抑烟无机复合晶须、1.5份表征参数直径为1.7μm、长度为12μm的碳酸钙晶须、15份120目硼酸锌粉、12份氧化锑粉、4.5份水滑石粉、35份质量分数浓度15％的铝酸酯有机溶液，85℃条件下在混合机中以500r/min搅拌反应50min，在60℃条件下真空烘干，再加入350份聚氯乙烯树脂粉，以300r/min搅拌45min，在锥形双螺杆熔融混练挤出得到阻燃抑烟聚氯乙烯。与现有技术相比，本专利技术在聚氯乙烯塑料中添加阻燃、抑烟材料，改性剂等，与聚氯乙烯共混熔融制成持久阻燃抑烟聚氯乙烯塑料制品，可制成建筑材料及容器、日用品、薄膜、电缆、人造革增强型持久阻燃抑烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)按质量份数取1.3‑1.6份表征参数直径为0.1‑3μm、长度5‑25μm的氢氧化镁晶须，0.3‑0.5份表征参数长为0.5‑5μm、宽为0.01‑0.10μm凹凸棒晶，0.3‑0.5份纳米蒙脱土，0.5‑2.0份三氧化钼，0.3‑0.6份八钼酸铵，4.0‑6.0份质量分数为15‑25％碳酸氢钠的水溶液，混合在150‑170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45‑60min，在350‑450℃真空微波辐射2.5‑3.5h，冷却后加入8‑16份六甲基二硅氮烷搅拌反应1‑2h，然后加入80‑120份质量分数2‑4％的聚乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，搅拌反应2‑3h，取悬浮物，用60‑100份含质量分数3‑5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75‑85℃下超声波处理20‑40min，取上层悬浮物经80‑150目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到阻燃抑烟无机复合晶须；B)按质量份数取步骤A)12‑20份得到的阻燃抑烟无机复合晶须、1.0‑2.0份表征参数直径为0.5‑3μm、长度为5‑20μm的碳酸钙晶须、10‑20份80‑150目硼酸锌粉、8.0‑15份氧化锑粉、3.0‑6.0份水滑石粉、25‑45份质量分数10‑20％的铝酸酯有机溶液，80‑90℃条件下在混合机中以450‑550r/min搅拌反应45‑60min，在55‑65℃条件下真空烘干，再加入300‑400份聚氯乙烯树脂粉，以250‑350r/min搅拌40‑50min，在锥形双螺杆熔融混练挤出得到阻燃抑烟聚氯乙烯。...

【技术特征摘要】
1.一种阻燃抑烟聚氯乙烯的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)按质量份数取1.3-1.6份表征参数直径为0.1-3μm、长度5-25μm的氢氧化镁晶须，0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，0.3-0.5份纳米蒙脱土，0.5-2.0份三氧化钼，0.3-0.6份八钼酸铵，4.0-6.0份质量分数为15-25％碳酸氢钠的水溶液，混合在150-170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在350-450℃真空微波辐射2.5-3.5h，冷却后加入8-16份六甲基二硅氮烷搅拌反应1-2h，然后加入80-120份质量分数2-4％的聚乙二醇二缩水甘油醚的乙醇溶液，搅拌反应2-3h，取悬浮物，用60-100份含质量分数3-5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下超声波处理20-40min，取上层悬浮物经80-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，清洁烘干，得到阻燃抑烟无机复合晶须；B)按质量份数取步骤A)12-20份得到的阻燃抑烟无机复合晶须、1.0-2.0份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm的碳酸钙晶须、10-20份80-150目硼酸锌粉、8.0-15份氧化锑粉、3.0-6.0份水滑石粉、25-45份质量分数10-20％的铝酸酯有机溶液，80-90℃条件下在混合机中以450-550r/min搅拌反应45-60min，在55-65℃条件下真空烘干，再加...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌文嘉，
申请(专利权)人：浙江省现代纺织工业研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33