本发明专利技术公开一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料的制备，所述的聚酮树脂复合材料主要涉及以下组成成分：磷酸盐阻燃剂和聚酮树脂。其中，磷酸盐阻燃剂：三聚氰胺聚磷酸盐MPP和次磷酸铝AHP的质量分数为10～20wt％。该阻燃聚酮树脂复合材料可以达到UL‑94V‑0级别，极限氧指数值可达28.6％，具有优异的阻燃性能。
Flame retardant poly ketone resin composite material of phosphate flame retardant and preparation method thereof
The invention discloses a preparation of a flame retardant poly ketone resin composite material of a phosphate flame retardant, wherein the polyketide resin composite material mainly relates to the following components: a phosphate flame retardant and a ketone resin. Among them, phosphate flame retardant: melamine, polyphosphate, MPP and aluminum hypophosphite, AHP, the mass fraction of is 10 ~ 20wt%. The flame retardant polyketone resin composite can reach UL 94V 0 level, the LOI value of up to 28.6%, has excellent flame retardant performance.
【技术实现步骤摘要】
一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及其制备方法
本专利技术涉及聚合物复合材料
，具体涉及一种磷酸盐阻燃剂加入聚酮树脂中制备无卤环保阻燃聚酮树脂复合材料。
技术介绍
聚酮树脂(POK)，由一氧化碳和烯烃(一般是乙烯和丙烯)共聚合获得，是一种结晶性工程塑料。这种结构赋予了这种工程塑料优异的特点：高热变形温度、优异的耐化学耐水解耐燃油性能、高抗冲击强度、高弹性，卓越的耐摩擦性质和低渗透气体高阻隔性等。主要应用在汽车、电子和包装等应用领域。如汽车燃油系统和引擎盖下罩以及各种耐磨部件；各种连接器、插头、断路开关；打印机精密配件和食品、药品、化学品包装等领域。POK分子主链由碳氢通过高结晶形成紧密结晶结构的工程塑料，主要是碳和氢通过共价键连接而成，这些键的能量都不高，受热时很容易发生分解，甚至燃烧，所以POK的极限氧指数值只有20.0％，属于易燃品，且燃烧时发热量大，产生大量融滴，这使得其在很多领域的应用受到挑战和限制。因此，对POK的阻燃改性就显得尤为重要。含磷无机阻燃剂最主要的产品有红磷阻燃剂、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。无机磷系的优点是稳定性好、不产生腐蚀性气体、效果持久并且毒性低。含磷添加剂主要在凝聚相中作用，它的阻燃机理如下：①形成磷酸配作为脱水剂，并促进成炭，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。②磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。③对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此约束了氧气扩散、气相与固相之间的热量，以及质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化：磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝，脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存氢原子浓度大大降低，表明PO·捕获H·，即PO·+H·＝HPO。而磷系阻燃剂单独使用时阻燃效果不佳。是由于磷系阻燃剂起阻燃作用在于促使高聚物初期分解时的脱水而炭化。这一脱水炭化步骤必须依赖高聚物本身的含氧基团，对于本身结构具有含氧基团的高聚物，阻燃效果会更好。而且POK本身侧链上有含氧基团，所以磷系阻燃剂的添加，可以提高POK的阻燃效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过将一种或多种匹配性很好的无机磷系阻燃剂来提高阻燃体系的阻燃效率，进而减轻阻燃剂对材料力学性能等方面的负面影响，制备出一种阻燃效果突出、力学性能优异且价格低廉的阻燃聚酮树脂复合材料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料，该阻燃材料包括如下质量分数的物质：聚酮树脂80～90wt％无机磷系阻燃剂10～20wt％作为优选，该阻燃材料包括如下质量分数的物质：聚酮树脂90wt％无机磷系阻燃剂10wt％上述阻燃聚酮树脂复合材料的制备方法，包括如下步骤：①将所需原料在110℃的烘箱中干燥8h；②准确称取一定量的聚酮树脂、无机磷系阻燃剂，在高速混合机中混合10～20分钟；③将②所得的混合物经双螺杆挤出机熔融共混，得到阻燃聚酮树脂复合材料，其中，挤出机温度为210～230℃，主机转速为20～50rpm。作为优选，挤出机温度为210～218℃。作为优选，主机转速为30rpm。本专利技术制备的阻燃聚酮树脂复合材料具有以下特点：由于加入了匹配性较好的无机磷系阻燃剂，促进了聚酮树脂的成炭，提高了阻燃体系的阻燃效率，因此，该阻燃聚酮复合材料不但具有突出的阻燃性能，且材料在受热或燃烧过程中不会释放任何有害物质，不同于卤系阻燃剂会对人体、环境造成危害。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：将80g聚酮树脂、20g三聚氰胺聚磷酸盐加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-0级别(3.2mm)，极限氧指数达到24.9％。实施例2：将80g聚酮树脂、20g次磷酸铝加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-0级别(3.2mm)，极限氧指数达到26.0％。实施例3：将90g聚酮树脂、10g三聚氰胺聚磷酸盐加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-1级别(3.2mm)，极限氧指数达到26.1％。实施例4：将90g聚酮树脂、10g次磷酸铝加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-0级别(3.2mm)，极限氧指数达到25.0％。实施例5：将90g聚酮树脂、10g三聚氰胺聚磷酸盐加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-2级别(1.6mm)，极限氧指数达到27.5％。实施例6：将90g聚酮树脂、10g次磷酸铝加入到高速混合机中混合均匀，将所得混合物加入到双螺杆挤出机中进行共混、挤出，然后冷却切粒，得到阻燃聚酮树脂复合材料。其中，双螺杆挤出机的转速为30rpm，加工温度为210～218℃。得到的阻燃聚酮树脂复合材料可以通过UL-94测试的V-0级别(1.6mm)，极限氧指数达到28.6％。表1为根据不同配方得到的阻燃聚酮树脂复合材料的燃烧测试结果：材料组成纯POK实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6W阻燃剂％020.020.010.010.010.010.0LOI/％19.624.926.026.125.027.528.6UL-94无级别V-0V-0V-1V-0V-2V-0由表1可知，无机磷酸盐阻燃剂加入到聚酮树脂中能明显提高它的的阻燃性能以及抗滴落性，且阻燃剂添加量为10wt％时，复合材料体系的阻燃性能达到最优。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及其制备方法，其特征在于，将磷酸盐阻燃剂为与聚酮树脂按照一定质量比混合，使磷酸盐阻燃剂均匀分散于聚合物基体中，然后成型得到磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料制品。
【技术特征摘要】
1.一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及其制备方法，其特征在于，将磷酸盐阻燃剂为与聚酮树脂按照一定质量比混合，使磷酸盐阻燃剂均匀分散于聚合物基体中，然后成型得到磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料制品。2.根据权利要求1所述的一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的磷酸盐阻燃剂为无机磷系阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐MPP或次磷酸铝AHP。3.根据权利要求1所述的一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的聚酮树脂是脂肪族聚酮树脂，一种新型的工程塑料。4.根据权利要求1所述的一种磷酸盐阻燃剂阻燃聚酮树脂复合材料及...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷晓昱，赵立倩，张胜，孙军，谷玲玲，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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