一种隔热阻燃塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔热阻燃塑料及其制备方法。该隔热阻燃塑料按重量份数计，包括如下原料组分：树脂5‑15份，塑料70‑80份，纤维7‑15份，纳米粉末1‑3份，防老化剂1‑2份。本发明专利技术的隔热阻燃塑料的表面在常温下具有疏水性能，并且具有良好的阻燃性能，能够满足长效阻燃的要求，防火等级UL94可达到V‑0级；同时，无毒、环保、安全，适用性广，具有广泛的应用前景。本发明专利技术制备方法按所述重量份，将塑料、纤维、纳米粉末以及防老化剂搅拌混合均匀后，再加入树脂，继续搅拌混合均匀，经热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。本发明专利技术的制备方法操作简单，工艺条件容易控制，能耗低，成本低廉，有利于实现大规模工业化生产。

Heat insulation flame retardant plastic and preparation method thereof

The invention discloses a heat insulation and flame retardant plastic and a preparation method thereof. The heat-insulating and flame-retardant plastic consists of the following ingredients by weight: resin 5 15, plastic 70 80, fiber 7 15, nano-powder 1 3, anti-aging agent 1 2. The surface of the heat-insulating and flame-retardant plastic of the invention has hydrophobic property at room temperature, good flame-retardant property, and can meet the requirements of long-term flame-retardant, and the fire-retardant grade UL94 can reach V_0. Meanwhile, the heat-insulating and flame-retardant plastic has the advantages of non-toxicity, environmental protection, safety, wide applicability and wide application prospect. The preparation method of the invention mixes plastics, fibers, nano-powders and anti-aging agent evenly according to the weight portion, then adds resin, continues to mix evenly, and then obtains the heat-insulating and flame-retardant plastics by hot melt extrusion. The preparation method has the advantages of simple operation, easy control of process conditions, low energy consumption and low cost, and is favorable for realizing large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种隔热阻燃塑料及其制备方法
本专利技术涉及隔热塑料及其制备
，具体涉及一种隔热阻燃塑料及其制备方法。
技术介绍
作为人类发展史上不可或缺的材料，因其具有良好的可加工性和延展性，塑料制品存在于我们工作和生活中的各个地方。塑料制品多为聚合物类物质经过熔融挤压或者其它方式制备而成，这些聚合物大多阻燃效果比较差，甚至有些聚合物是易燃物质，如PS、PE等。在遇到明火或发生火灾时，这些塑料制品会发生燃烧进而产生大量烟尘，增加了火灾的危害。研究者采用多种方法来提高塑料的阻燃性能，但传统的阻燃剂多为卤素阻燃剂，这些添加了卤素阻燃剂的阻燃塑料，在发生火灾时会产生一些与卤素有关的气体，使得我们的人身伤害受到威胁。所以添加卤素阻燃剂的塑料液逐渐被禁用。并且一般的阻燃剂添加到塑料中后，并不会滴塑料的隔热性能产生影响。气凝胶材料是近些年新起的一种纳米多孔材料，具有一些传统材料不具备的性能，如SiO2气凝胶具有超级良好的隔热性能，在此基础上，将气凝胶粉末添加到传统塑料中，赋予传统塑料良好的隔热性能和阻燃性能。但气凝胶粉末堆积密度相对塑料的密度小很多，一般的添加方法反而会导致塑料的塑形等性能下降，甚至导致塑料失效。为此，本专利技术研究通过复合的方法，将气凝胶粉末添加到塑料中，制备不含卤素的隔热阻燃塑料，制备工艺节能环保无毒且安全，且有效降低能耗，还降低了塑料的导热系数，制备的不含卤素隔热阻燃塑料具有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种隔热阻燃塑料。该隔热阻燃塑料具有高效的隔热阻燃性能，防火等级UL94可达到V-0级。本专利技术的目的还在于提供制备所述的一种隔热阻燃塑料的方法。该方法通过在塑料中添加少量纳米粉末，制备得到具有良好隔热阻燃性的塑料，制备成本低。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：树脂5-15份，塑料70-80份，纤维7-15份，纳米粉末1-3份，防老化剂1-2份。优选的，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂或密胺树脂。优选的，所述塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚四氟乙烯、聚丙烯或尼龙。优选的，所述纤维包括玻璃短纤、玻璃长纤、氧化铝纤维、SiC纤维、C纤维或钾长石粉。优选的，所述纳米粉末包括SiO2气凝胶纳米粉末、Al2O3气凝胶纳米粉末、SiO2-Al2O3气凝胶纳米粉末、TiO2气凝胶纳米粉末、SiO2-TiO2气凝胶纳米粉末、亲水型气相白炭黑纳米粉末或疏水型气相白炭黑纳米粉末。优选的，所述防老化剂有巴斯夫抗氧剂245、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸一苯二异辛酯、无毒亚磷酸酯、亚磷酸三甲酚酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、磷酸三乙酯或磷酸三甲苯酯制备上述任一项所述的一种隔热阻燃塑料的方法，包括如下步骤：按所述重量份，将塑料、纤维、纳米粉末以及防老化剂搅拌混合均匀后，再加入树脂，继续搅拌混合均匀，经热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。优选的，所述继续搅拌的时间为5-15min。优选的，所述热熔挤出的温度为150-240℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的隔热阻燃塑料的表面在常温下具有疏水性能，并且具有良好的阻燃性能，能够满足长效阻燃的要求，防火等级UL94可达到V-0级；(2)本专利技术的隔热阻燃塑料无毒、环保、安全，适用性广，具有广泛的应用前景；(3)本专利技术的制备方法操作简单，工艺条件容易控制，能耗低，成本低廉，有利于实现大规模工业化生产。附图说明图1为实施例1中制备的隔热阻燃塑料的截面的SEM图。具体实施方式以下结合具体实施例及附图对本专利技术技术方案作进一步详细描述，但本专利技术的保护范围和实施方式不限于此。实施例1一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：密胺树脂12份，塑料(聚氨酯)70份，纤维(玻璃短纤)15份，SiO2气凝胶纳米粉末(400目)2份，防老化剂(巴斯夫抗氧剂245)1份。制备上述的一种隔热阻燃塑料，具体步骤如下：按所述重量份，将塑料、纤维、SiO2气凝胶纳米粉末以及防老化剂搅拌10min混合均匀后，再加入密胺树脂，继续搅拌10min混合均匀，经200℃热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。制备的隔热阻燃塑料的截面的SEM图如图1所示，从图1中可看出，膜层表面存在大量的孔洞，还存在块状的气凝胶颗粒，这些孔洞和颗粒的存在可降低材料的导热系数。制备的隔热阻燃塑料的防火等级UL94达到V-0级。实施例2一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：环氧树脂5份，塑料(超高分子量聚乙烯)75份，纤维(玻璃短纤)15份，SiO2气相白炭黑纳米粉末3份，防老化剂(亚磷酸一苯二异辛酯)2份。制备上述的一种隔热阻燃塑料，具体步骤如下：按所述重量份，将塑料、纤维、SiO2气相白炭黑纳米粉末以及防老化剂搅拌10min混合均匀后，再加入环氧树脂，继续搅拌10min混合均匀，经200℃热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。制备的隔热阻燃塑料的防火等级UL94达到V-0级。实施例3一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：环氧树脂12份，塑料(ABS)79份，纤维(氧化铝短纤维)7份，SiO2-Al2O3气相白炭黑纳米粉末1份，防老化剂(亚磷酸二苯一异辛酯)1份。制备上述的一种隔热阻燃塑料，具体步骤如下：按所述重量份，将塑料、纤维、SiO2-Al2O3气相白炭黑纳米粉末以及防老化剂搅拌10min混合均匀后，再加入环氧树脂，继续搅拌10min混合均匀，经200℃热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。制备的隔热阻燃塑料的防火等级UL94达到V-0级。实施例4一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：酚醛树脂10份，塑料(ABS)80份，纤维(SiC纤维)11份，SiO2-Al2O3气相白炭黑纳米粉末1份，防老化剂(亚磷酸三苯酯)1份。制备上述的一种隔热阻燃塑料，具体步骤如下：按所述重量份，将塑料、纤维、SiO2-Al2O3气相白炭黑纳米粉末以及防老化剂搅拌10min混合均匀后，再加入酚醛树脂，继续搅拌10min混合均匀，经200℃热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。制备的隔热阻燃塑料的防火等级UL94达到V-0级。实施例5一种隔热阻燃塑料，按重量份数计，包括如下原料组分：密胺树脂15份，塑料(ABS)72份，纤维(SiC纤维)11份，SiO2-Al2O3气凝胶纳米粉末1份，防老化剂(亚磷酸三苯酯)1份。制备上述的一种隔热阻燃塑料，具体步骤如下：按所述重量份，将塑料、纤维、SiO2-Al2O3气相白炭黑纳米粉末以及防老化剂搅拌10min混合均匀后，再加入密胺树脂，继续搅拌10min混合均匀，经200℃热熔挤出，得到所述隔热阻燃塑料。制备的隔热阻燃塑料的防火等级UL94达到V-0级。以上实施例仅为本专利技术较优的实施方式，仅用于解释本专利技术，而非限制本专利技术，本领域技术人员在未脱离本专利技术精神实质与原理下所作的任何改变、替换、组合、简化、修饰等，均应为等效的置换方式，均应包含在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热阻燃塑料，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料组分：树脂5‑15份，塑料70‑80份，纤维7‑15份，纳米粉末1‑3份，防老化剂1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种隔热阻燃塑料，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料组分：树脂5-15份，塑料70-80份，纤维7-15份，纳米粉末1-3份，防老化剂1-2份。2.根据权利要求1所述的一种隔热阻燃塑料，其特征在于，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂或密胺树脂。3.根据权利要求1所述的一种隔热阻燃塑料，其特征在于，所述塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、超高分子量聚乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯或尼龙。4.根据权利要求1所述的一种隔热阻燃塑料，其特征在于，所述纤维包括玻璃短纤、玻璃长纤、氧化铝纤维、SiC纤维、C纤维或钾长石粉。5.根据权利要求1所述的一种隔热阻燃塑料，其特征在于，所述纳米粉末包括SiO2气凝胶纳米粉末、Al2O3气凝胶纳米粉末、SiO2-Al2O3气凝胶纳米粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖德林，孔纲，车淳山，万先兰，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州华锌工新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44