一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，将100份纳米碳酸钙配制成浓度为12‐15％的悬浮液，升温至60‐80℃，再加入环状磷酸酯4‐8份和季戊四醇双磷酸酯2‐4份，搅拌均匀后，高温活化60‐120min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、干燥，粉碎，得半成品物料；再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2‐4份、硼酸锌5‐8份和二硫化钼2‐4份加入高速混合机，高速搅拌10‐20min，再进行二次粉碎分级，即得到阻燃碳酸钙产品。本发明专利技术改性得到的纳米碳酸钙产品与PVC树脂具有良好相容性和分散性，并可实现阻燃抑烟的双重功效。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法
本专利技术涉及纳米材料改性
，具体是一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)树脂作为一种历史悠久的热塑性塑料，其价格低廉，性能优越，在电线电缆行业有着广泛的应用。PVC分子结构中含有氯原子，本身具有较好的阻燃性能，但在PVC电线电缆配方中由于掺入了大量的增塑剂和其他助剂，导致其耐燃性不足，在燃烧时会产生对人体有害的HCl气体，HCl还会对金属有很强的腐蚀作用。除了产生有毒气体，还会因为一些气体燃烧不完全而产生大量的烟雾，严重影响着人民的生命和财产安全。因此，研究开发低烟、低毒的PVC电缆成为电缆阻燃工业迫切的需求，具有重要的社会价值。中国专利技术专利CN104927089A公开了一种用于阻燃电缆的碳酸钙制备方法,产品主要由重质碳酸钙、氢氧化镁、二氧化硅、氧化锑等组份构成，虽然预期具有较好的阻燃性能，但随着氧化锑的加入，导致燃烧过程中发烟量增大，造成了二次污染。中国专利技术专利CN105111503A公开了一种阻燃效果好的改性碳酸钙及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：碳酸钙100-150、油酸钠30-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.7、碳酸氢钠1-3、苯乙烯4-8、过硫酸钾0.02-0.05、气相二氧化硅3-5、有机膨润土2-3、硬脂酸镁2-3、石棉纤维2-3、三氧化二锑2-4、去离子水适量；产品中同样添加了氧化锑作为辅助阻燃剂，虽阻燃，却不抑烟。综上所述，目前涉及的阻燃碳酸钙复合材料一般都添加了氧化锑作为辅助阻燃剂，虽然能够获得较好的阻燃效果，但同时亦会导致PVC在燃烧过程中产生大量黑烟，严格上来说，并没有真正实现安全阻燃的目的。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种PVC电线电缆专用阻燃纳米碳酸钙的制备方法。本专利技术改性得到的纳米碳酸钙产品与PVC树脂具有良好相容性和分散性，并可实现阻燃抑烟的双重功效。一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙，由下列重量份的原料改性而成：纳米碳酸钙100份、环状磷酸酯4-8份、季戊四醇双磷酸酯2-4份、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2-4份、硼酸锌5-8份和二硫化钼2-4份。优选地，所述环状磷酸酯为环状结构的磷酸酯，为Sandoflam5060、Sandoflam5085和Sandoflam5086中的一种或多种组合。优选地，所述纳米碳酸钙的比表面积为15-20m2/g。本专利技术所述PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：(1)将100份纳米碳酸钙配制成浓度为12-15％的悬浮液，升温至60-80℃，再加入环状磷酸酯4-8份和季戊四醇双磷酸酯2-4份，搅拌均匀后，高温活化60-120min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；(2)将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、干燥，粉碎，得半成品物料；(3)再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2-4份、硼酸锌5-8份和二硫化钼2-4份加入高速混合机，高速搅拌10-20min，再进行二次粉碎分级，即得到阻燃碳酸钙产品。优选地，所述高速搅拌是在转速为1000-2000r/min下搅拌。优选地，所述干燥是在温度为60-80℃下红外干燥。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本专利技术利用卤-磷协效阻燃机理取代常规的卤-锑阻燃机理对碳酸钙进行不表面改性，环状磷酸酯热解形成的PO·可以有效抑制H·和OH·，同时引入的季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺在环状磷酸酯的分解产物作用下可极大发挥其膨胀阻燃机制，促进成碳，减少发烟量，阻止材料表面进一步燃烧，可实现阻燃抑烟的双重功效。2、本专利技术加入的季戊四醇双磷酸酯和环状磷酸酯，两者既是一种表面处理剂，也是常用的阻燃剂，通过改性包覆在纳米碳酸钙表面，不仅使纳米碳酸钙具有优异的阻燃性和PVC树脂具有良好相容性和分散性，使得PVC材料能够保持良好的力学性能。3、本专利技术还加入硼酸锌和二硫化钼对碳酸钙进行表面改性，使其具有卤-磷-硼的协同效应，阻燃效果更为显著。4、本专利技术方法工艺简单、耗能低、成本低，容易实现工业化生产，值得大力推广。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。实施例1一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：(1)将BET为16.5m2/g的100份纳米碳酸钙配制成浓度为13.5％的悬浮液，升温至75℃，再加入Sandoflam5060环状磷酸酯5份和季戊四醇双磷酸酯2份，搅拌均匀后，高温活化100min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；(2)将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、在70℃下红外干燥，粉碎，得半成品物料；(3)再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺4份、硼酸锌5份和二硫化钼2份加入高速混合机，在转速为1500r/min下高速搅拌15min，再进行二次粉碎分级，即得到阻燃碳酸钙产品。实施例2一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：(1)将BET为19.4m2/g的100份纳米碳酸钙配制成浓度为11.5％的悬浮液，升温至70℃，再加入Sandoflam5085环状磷酸酯4份和季戊四醇双磷酸酯4份，搅拌均匀后，高温活化80min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；(2)将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、在80℃下红外干燥，粉碎，得半成品物料；(3)再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺3份、硼酸锌7份和二硫化钼3份加入高速混合机，在转速为1500r/min下高速搅拌20min，再进行二次粉碎分级，即得到阻燃碳酸钙产品。实施例3一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：(1)将BET为15.1m2/g的100份纳米碳酸钙配制成浓度为13.5％的悬浮液，升温至80℃，再加入Sandoflam5086环状磷酸酯6份和季戊四醇双磷酸酯3份，搅拌均匀后，高温活化120min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；(2)将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、在60℃下红外干燥，粉碎，得半成品物料；(3)再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2份、硼酸锌8份和二硫化钼3份加入高速混合机，在转速为2000r/min下高速搅拌10min，再进行二次粉碎分级，即得到阻燃碳酸钙产品。实施例4一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：(1)将BET为16.8m2/g的100份纳米碳酸钙配制成浓度为14.5％的悬浮液，升温至70℃，再加入Sandoflam5060环状磷酸酯8份和季戊四醇双磷酸酯2份，搅拌均匀后，高温活化80min，得改性纳米碳酸钙悬浮液；(2)将改性纳米碳酸钙悬浮液按照常规方法脱水、在80℃下红外干燥，粉碎，得半成品物料；(3)再将半成品物料、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺3份、硼酸锌6份和二硫化钼2份加入高速混合机，在转速为2000r/min下高速搅拌20min，再进行二次粉碎分级，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙，其特征在于：由下列重量份的原料改性而成：纳米碳酸钙100份、环状磷酸酯4‐8份、季戊四醇双磷酸酯2‐4份、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2‐4份、硼酸锌5‐8份和二硫化钼2‐4份。

【技术特征摘要】
1.一种PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙，其特征在于：由下列重量份的原料改性而成：纳米碳酸钙100份、环状磷酸酯4‐8份、季戊四醇双磷酸酯2‐4份、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺2‐4份、硼酸锌5‐8份和二硫化钼2‐4份。2.根据权利要求1所述PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙，其特征在于：所述环状磷酸酯为环状结构的磷酸酯，为Sandoflam5060、Sandoflam5085和Sandoflam5086中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙，其特征在于：所述纳米碳酸钙的比表面积为15‐20m2/g。4.如权利要求1‐3任一项所述PVC电线电缆专用阻燃碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将100份纳米碳酸钙配制成浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊文，
申请(专利权)人：广西合山市华纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45