一种阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃剂及其制备方法，所述阻燃剂由以下原料制成：乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、聚氧化丙烯三醇、尿素、氢氧化铝、三氧化二锑、氧化锰、硅藻土、渗透剂，所述阻燃剂通过搅拌、过滤以及离心干燥等步骤制成，所述阻燃剂具有高阻燃性能。

Flame retardant and preparation method thereof

The invention discloses a flame retardant and a preparation method thereof. The flame retardant is prepared from the following raw materials: ethylene glycol ether acetate, triglyceride octanoate decanoate, ammonium nonylphenol polyoxyethylene ether sulfate, polypropylene triol oxide, urea, aluminium hydroxide, antimony trioxide, manganese oxide, diatomite, penetrant, and the flame retardant. The agent is made by mixing, filtering and centrifugal drying, and the flame retardant has high flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃剂及其制备方法本申请是申请号为2017104836266，申请日为2017年06月23日，专利技术创造名称为“一种高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材及其制备方法”的专利的分案申请。
本专利技术属于3D打印耗材制备
，具体涉及一种高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材及其制备方法。
技术介绍
橡胶(Rubber)：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪60年代开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。是绝缘体，不容易导电，但如果沾水或不同的温度的话，有可能变成导体。导电是关于物质内部分子或离子的电子的传导容易情况。2004年英国曼彻斯顿大学的Geim和Novoselov通过胶带剥离高定向石墨获得了独立存在的二维石墨烯(Gra-phene，GN)晶体以来，石墨烯已经成为材料科学领域极受关注的研究热点之一。石墨烯，实际上就是单原子层的石墨，它拥有独特的二维结构和优异的力学、热力学、光学和电学性能。石墨烯是目前世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，至吸收2.3％的光，导热系数高达5300W/m·k，高于碳纳米管和金刚石。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有强度高，比表面积大，高化学反应活性，高填充性的特点。随着汽车工业的迅猛发展，废旧轮胎产量越来越多，其危害越来越大。全球废旧橡胶日益增多，中国作为世界人口大国，橡胶消耗量也是巨头。在提倡低碳经济的时代，再生胶应运而生。同时，废旧橡胶属于工业有害废弃物，它是恶化自然环境、破坏植被生长、影响人类健康、危及地球生态环境的最有害垃圾之一。因此，充分利用我国的橡胶再生资源，缓解橡胶资源短缺，保护生态环境，走循环经济之路，对我们国家来说具有深远的战略意义。3D打印又称为快速成型技术，也称为增材制造技术，是一种不需要传统刀具、夹具和机床，而是以数字模型文件为基础，使用金属粉末或塑料等具有黏合性的材料逐层打印来制造任意形状物品的技术。3D打印机可以制造的物品很多，如飞机、手枪，再如食物、人体器官、儿童玩具等。3D打印技术是最近20年来世界制造
的一次重大突破。是机械工程、计算机技术、数控技术、材料科学等多学科技术的集成。3D打印最难最核心的技术是打印材料的开发。因此开发更为多样多功能的3D打印材料成为未来研究与应用的热点与关键。现有3d打印橡胶材料存在着阻燃性及力学性能差等问题，如何将石墨烯填充至橡胶中进行改性，从而获得性能良好的3d打印橡胶材料，成为了一种研究趋势。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材及其制备方法，以解决现有3d打印橡胶材料存在着阻燃性及力学性能差等问题。本专利技术的高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材阻燃效果好，抗冲击能力强，韧性强，是一种性能优的阻燃石墨烯改性橡胶材料，可推广应用，有显著的经济和社会效益。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材，以重量份为单位，由以下原料制成：废弃橡胶156～208份、石墨烯2～4份、聚乳酸42～60份、三聚磷酸钾26～35份、聚碳酸酯25～38份、丙三醇三甘油酸酯22～30份、丙烯酸硬脂酸酯16～20份、碳纤维8～14份、聚酰胺纤维5～8份、羧乙基纤维素3～5份、表面活性剂0.8～1.4份、交联剂0.4～0.8份、催化剂0.3～0.4份、增塑剂0.5～0.8份、分散剂0.3～0.6份、增粘剂0.3～0.5份、固化剂0.9～1.5份、抗氧剂0.3～0.5份、热稳定剂0.2～0.3份、抗老剂0.7～1.3份、阻燃剂1.5～2份、抑烟剂0.6～1份；所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；所述交联剂为交联剂SAC-100；所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯72～90份、辛酸癸酸甘油三酯35～42份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵26～30份、聚氧化丙烯三醇23～28份、尿素17～20份、氢氧化铝13～15份、三氧化二锑14～16份、氧化锰10～14份、硅藻土13～15份、渗透剂2～3份；所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、水350～420份加入微波反应器中，在搅拌转速为300～500r/min下搅拌8～12min，制得混合物A；(b)向步骤a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氢氧化铝、三氧化二锑、氧化锰、硅藻土、渗透剂，在搅拌转速为200～400r/min，微波功率为300～350W，温度为90～95℃下搅拌1.5～2h，制得混合物B，所述渗透剂为渗透剂JFC；(c)将步骤b制得的混合物B冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为4000～5000r/min下离心干燥至含水量≤1.2％，制得阻燃剂；所述抑烟剂以重量份为单位，包括以下原料：三丁基氧化锡45～60份、氢氧化钼22～25份、活性白土17～22份、氢氧化铝13～16份、八钼酸铵8～10份、硬脂酸2.2～2.6份；所述抑烟剂的制备方法，包括以下步骤：(A)将三丁基氧化锡、氢氧化钼、活性白土、氢氧化铝、八钼酸铵、硬脂酸混合，在搅拌转速为300～400r/min，微波功率为160～180W，温度为112～120℃下搅拌1.5～2h，制得混合物C；(B)将步骤A制得的混合物C冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为4000～5000r/min下离心干燥至含水量≤1.2％，制得抑烟剂。所述催化剂为五氧化二钒。优选地，所述增塑剂为柠檬酸酯。优选地，所述分散剂为分散剂5040。优选地，所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷。优选地，所述固化剂为环氧类树脂固化剂。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1076。优选地，所述热稳定剂为二盐基邻苯二甲酸铅。优选地，所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂。本专利技术还提供一种高值循环再利用废弃橡胶制备的3D打印耗材的制备方法，包括以下步骤：S1：将废弃橡胶清洗后烘干至含水量≤1％，接着粉碎后过200～300目筛子，制得橡胶粉末；S2：向步骤S1制得的橡胶粉末中加入表面活性剂，在温度为75～78℃，转速为180～200r/min下活化1～1.5h，制得活化橡胶粉末；S3：将石墨烯粉碎本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯72～90份、辛酸癸酸甘油三酯35～42份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵26～30份、聚氧化丙烯三醇23～28份、尿素17～20份、氢氧化铝13～15份、三氧化二锑14～16份、氧化锰10～14份、硅藻土13～15份、渗透剂2～3份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯72～90份、辛酸癸酸甘油三酯35～42份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵26～30份、聚氧化丙烯三醇23～28份、尿素17～20份、氢氧化铝13～15份、三氧化二锑14～16份、氧化锰10～14份、硅藻土13～15份、渗透剂2～3份。2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂组份为：乙二醇乙醚醋酸酯82份、辛酸癸酸甘油三酯38份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵28份、聚氧化丙烯三醇25份、尿素190份、氢氧化铝14份、三氧化二锑15份、氧化锰12份、硅藻土14份、渗透剂2.5份。3.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂组份为：乙二醇乙醚醋酸酯72份、辛酸癸酸甘油三酯35份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵26份、聚氧化丙烯三醇23份、尿素17份、氢氧化铝13份、三氧化二锑14份、氧化锰10份、硅藻土13份、渗透剂2份。4.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂组份为：乙二醇乙醚醋酸酯90份、辛酸癸酸甘油三酯42份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵30份、聚氧化丙烯三醇28份、尿素20份、氢氧化铝15份、三氧化二锑16份、氧化锰14份、硅藻土15份、渗透剂3份。5.一种阻燃剂的制备方法，用于制备权利要求1-4任一项所述的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、水350～420份加入微波反应器中，在搅拌转速为300～500r/min下搅拌8～12min，制...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：惠安县信达友工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35