一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及固体浮力材料技术领域，且公开了一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法，该固体浮力材料包括以下重量份数配比的原料：14.4‑24份甲基丙烯腈、15.2‑25.4份甲基丙烯酸、0.2‑0.4份偶氮二异丁腈、2份叔丁醇、2.8份甲基丙烯酸烯丙酯、5‑15份三聚氰胺多聚磷酸酯、1‑2份聚乙烯醇、1.3份间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、7‑12份环氧树脂、1.8份异佛尔酮二胺。本发明专利技术解决了现有技术中阻燃固体浮力材料，在实现有效阻燃的同时，无法实现有效降低其自身重量的技术问题。

A Low Density Flame Retardant Solid Buoyancy Material and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of solid buoyancy materials, and discloses a low density flame retardant solid buoyancy material and a preparation method. The solid buoyancy material includes 14.4 24 parts of methacrylonitrile, 15.2 25.4 parts of methacrylic acid, 0.2 0.4 parts of azodiisobutyronitrile, 2.8 parts of allyl methacrylate, 5 15 parts of polymelamine. Polyphosphate, 1 2 parts of polyvinyl alcohol, 1.3 parts of resorcinol bis (diphenyl phosphate), 7 12 parts of epoxy resin, 1.8 parts of isophorone diamine. The invention solves the technical problem that the flame retardant solid buoyancy material in the prior art can not effectively reduce its own weight while achieving effective flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法
本专利技术涉及固体浮力材料
，具体为一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法。
技术介绍
近年来，固体浮力材料已经被广泛应用于海洋钻井平台、石油开采隔水管和水下作业潜器等海洋开发用设备。随着人类对海洋的探索与开发越来越深入，对固体浮力材料的需求量也越来越大，随之而来的就是使用和存储固体浮力材料的设备、船舶及仓储等场所的火灾危险性也大大增加。为了防止火灾，减少火灾带来的损失，开发一种自身具备阻燃性质的固体浮力材料变得非常重要。授权公告号为CN102775727B的专利技术专利公开了一种阻燃固体浮力材料及其制备方法，然而其所添加的阻燃剂为含卤阻燃剂，这使得材料在生产和使用过程中，会给环境带来一定的污染，不利于海洋环境的使用。授权公告号为CN103865236B的专利技术专利公开了一种无卤阻燃固体浮力材料，然而其中的聚磷酰胺阻燃改性剂通过表面引发缩聚反应，将其接枝于空心玻璃微珠表面，这种方法虽然能制备阻燃效果优越的固体浮力材料，但是聚磷酰胺阻燃改性剂在固体浮力材料中的含量高达5～30％，这将严重增大了固体浮力材料的密度。本专利技术提供一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法，旨在解决现有技术中阻燃固体浮力材料，在实现有效阻燃的同时，无法实现有效降低其自身重量的技术问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低密度阻燃固体浮力材料及制备方法，解决了现有技术中阻燃固体浮力材料，在实现有效阻燃的同时，无法实现有效降低其自身重量的技术问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低密度阻燃固体浮力材料，包括以下重量份数配比的原料：14.4-24份甲基丙烯腈、15.2-25.4份甲基丙烯酸、0.2-0.4份偶氮二异丁腈、2份叔丁醇、2.8份甲基丙烯酸烯丙酯、5-15份三聚氰胺多聚磷酸酯、1-2份聚乙烯醇、1.3份间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、7-12份环氧树脂、1.8份异佛尔酮二胺。优选的，包括以下重量份数配比的原料：25mL甲基丙烯腈、20mL甲基丙烯酸、0.4g偶氮二异丁腈、5g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯、8g三聚氰胺多聚磷酸酯、2g聚乙烯醇、1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、10g环氧树脂、2mL异佛尔酮二胺。优选的，所述环氧树脂为E03牌号双酚A型环氧树脂。优选的，所述聚乙烯醇的黏度为50。一种低密度阻燃固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：S1.以甲基丙烯腈、甲基丙烯酸、偶氮二异丁腈、叔丁醇、甲基丙烯酸烯丙酯为原料，配制得到基体组分；S2.将步骤S1中的基体组分与5-15份三聚氰胺多聚磷酸酯、1-2份聚乙烯醇和蒸馏水混合均匀后注入密封的模具中，置于60-80℃的水浴中，恒温聚合反应24-36h，之后脱模，于150-200℃下，进行发泡反应，制备得到A组分；S3.以E03牌号双酚A型环氧树脂、丁酮、异佛尔酮二胺、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)为原料，制备得到粘结组分；S4.将步骤S2中的A组分加入步骤S3中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡，制备得到固体浮力材料。优选的，所述步骤S2中，发泡反应之后，降温至100-140℃，于100-140℃下反应2h。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：经测试，本专利技术制备出的固体浮力材料的氧指数为32.2-35.9、密度为0.24-0.33g/cm3；与本专利技术对比例中制备出的固体浮力材料的氧指数28.2、密度0.64g/cm3相比，本专利技术的固体浮力材料不仅显著地提高了氧指数，而且显著地降低了自身密度，从而在实现有效阻燃的同时，取得了有效降低其自身重量的技术效果。具体实施方式实施例一：固体浮力材料包括以下原料：25mL甲基丙烯腈(ρ为0.8g/cm3)、20mL甲基丙烯酸(ρ为1.015g/cm3)、0.4g偶氮二异丁腈、5g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯(ρ为0.94g/cm3)、8g三聚氰胺多聚磷酸酯、2g聚乙烯醇(黏度为50)、10mL蒸馏水、1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(ρ为1.317g/cm3)、10gE03牌号双酚A型环氧树脂、20mL丁酮(ρ为0.805g/cm3)、2mL异佛尔酮二胺(ρ为0.924g/cm3)；上述固体浮力材料的制备方法包括以下步骤：S1.取25mL甲基丙烯腈、20mL甲基丙烯酸、0.4g偶氮二异丁腈、5g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯，配制得到基体组分；S2.将步骤S1中的基体组分与8g三聚氰胺多聚磷酸酯、2g聚乙烯醇、10mL蒸馏水混合均匀后注入密封的模具中，置于80℃的水浴中，恒温聚合反应30h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为105℃的烘箱内，以5℃/min的升温速率，升温到200℃，于200℃下发泡反应2h，之后降温至140℃，于140℃下反应3h，冷却至室温，制备得到A组分；S3.先将10gE03牌号双酚A型环氧树脂溶解于20mL丁酮中，再加入2mL异佛尔酮二胺与1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，搅拌均匀，制备得到粘结组分；S4.将步骤S2中的A组分加入步骤S3中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡60min，制备得到固体浮力材料；S5.采用GB2406中规定的燃烧测试-氧指数测试法，测试步骤S4中的固体浮力材料的氧指数为35.9，同时测试步骤S4中的固体浮力材料的密度为0.27g/cm3；其中，氧指数是指在规定的条件下，材料在氧-氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度，氧指数越高表示材料越不易燃烧，即阻燃性能越好。一般认为氧指数<22属于易燃材料，氧指数在22～27之间，属于可燃材料，氧指数>27属于难燃材料。实施例二：固体浮力材料包括以下原料：30mL甲基丙烯腈、25mL甲基丙烯酸、0.3g偶氮二异丁腈、2g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯、15g三聚氰胺多聚磷酸酯、1g聚乙烯醇、10mL蒸馏水、1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、12gE03牌号双酚A型环氧树脂、20mL丁酮、2mL异佛尔酮二胺；上述固体浮力材料的制备方法包括以下步骤：S1.取30mL甲基丙烯腈、25mL甲基丙烯酸、0.3g偶氮二异丁腈、2g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯，配制得到基体组分；S2.将步骤S1中的基体组分与15g三聚氰胺多聚磷酸酯、1g聚乙烯醇、10mL蒸馏水混合均匀后注入密封的模具中，置于70℃的水浴中，恒温聚合反应24h，之后脱模，将共聚物置于预热温度为80℃的烘箱内，以5℃/min的升温速率，升温到180℃，于180℃下发泡反应2h，之后降温至120℃，于120℃下反应3h，冷却至室温，制备得到A组分；S3.先将12gE03牌号双酚A型环氧树脂溶解于20mL丁酮中，再加入2mL异佛尔酮二胺与1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，搅拌均匀，制备得到粘结组分；S4.将步骤S2中的A组分加入步骤S3中的粘结组分中，搅拌均匀，置于真空干燥箱内中真空排气泡60min，制备得到固体浮力材料；S5.采用GB2406中规定的燃烧测试-氧指数测试法，测试步骤S4中的固体浮力材料的氧指数为35.1，同时测试步骤S4中的固体浮力材料的密度为0.24g/cm3。实施例三：固体浮力材料包括以下原料：18mL甲基丙烯腈、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度阻燃固体浮力材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：14.4‑24份甲基丙烯腈、15.2‑25.4份甲基丙烯酸、0.2‑0.4份偶氮二异丁腈、2份叔丁醇、2.8份甲基丙烯酸烯丙酯、5‑15份三聚氰胺多聚磷酸酯、1‑2份聚乙烯醇、1.3份间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、7‑12份环氧树脂、1.8份异佛尔酮二胺。

【技术特征摘要】
1.一种低密度阻燃固体浮力材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：14.4-24份甲基丙烯腈、15.2-25.4份甲基丙烯酸、0.2-0.4份偶氮二异丁腈、2份叔丁醇、2.8份甲基丙烯酸烯丙酯、5-15份三聚氰胺多聚磷酸酯、1-2份聚乙烯醇、1.3份间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、7-12份环氧树脂、1.8份异佛尔酮二胺。2.根据权利要求1所述的固体浮力材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：25mL甲基丙烯腈、20mL甲基丙烯酸、0.4g偶氮二异丁腈、5g叔丁醇、3mL甲基丙烯酸烯丙酯、8g三聚氰胺多聚磷酸酯、2g聚乙烯醇、1mL间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、10g环氧树脂、2mL异佛尔酮二胺。3.根据权利要求1或2所述的固体浮力材料，其特征在于，所述环氧树脂为E03牌号双酚A型环氧树脂。4.根据权利要求1所述的固体浮力材料，其特征在于，所述聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：邱继平，
类型：发明
国别省市：湖南,43