一种阻燃剂用膨润土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃剂用膨润土制备方法，包括以下步骤：(1)将膨润土加水制备成高浓浆料，浓度3

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃剂用膨润土及其制备方法


[0001]本专利技术属于高聚物阻燃剂领域，涉及一种阻燃剂成分，更具体的，本专利技术涉及阻燃剂用膨润土。

技术介绍

[0002]高聚物具有非常容易燃烧的特点，极易发生火灾。高聚物的氧指数大多低于20％。燃烧过程产生大量的烟，并释放很多热量和有毒气体。给国民经济、人身安全以及环境等造成巨大的损失。因此，高聚物的阻燃研究成为高分子材料科学十分重要的研究热点之一，受到国内外的高度重视。
[0003]膨润土是一种片层结构的粘土材料，在阻燃领域具有很好的应用潜力。国内也有科研工作者做过相关的研究。如一种含有改性纳米膨润土的复合阻燃剂(授权公告号CN 103788678B)，公开了一种含有改性纳米膨润土的复合阻燃剂，通过添加改性纳米膨润土到阻燃剂中，调整配方制备成复合阻燃剂，具有价廉、低烟、使用量少、阻燃效果好、无毒、无污染等优点，是一种抑烟性能好、阻燃性能好、绿色环保的复合阻燃剂。一种低毒阻燃剂(申请号201611108755.9)，提供一种低毒阻燃剂。成分包括膨润土、二环基次磷酸盐、氢氧化镁、和碳酸氢钠等。
[0004]但是上述这些研究，没有涉及到膨润土片层结构形态，以及片层结构对阻燃性以及高聚物物理性能的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种应用于高聚物阻燃领域的膨润土及其制备方法，该膨润土产品能最大程度的保留膨润土片层面积，并将膨润土片层进行充分剥离。本专利技术利用高浓、高温、高速水力剥离工艺代替粉体磨碎工艺，得到充分剥离，并保留完整片层结构的膨润土。
[0006]一种阻燃剂用膨润土制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007](1)将膨润土加水制备成高浓浆料，浓度3-20％；
[0008](2)加热膨润土浆料至温度40-80℃，保温至少1小时；
[0009](3)将膨润土浆料加水分散，并加入分散剂，分散剂加入量是膨润土量0.1-1.0％；分散后的浆料浓度是1-5％；
[0010](4)将步骤(3)制备的膨润土浆料加热至温度40-80℃，然后高速搅拌，转速100-2000转/分钟，搅拌时间30-240分钟；
[0011](5)将步骤(4)制备的膨润土浆料进行脱水、干燥、粉碎，得到阻燃剂用膨润土。
[0012]进一步地，步骤(1)中高浓浆料，浓度5-10％。
[0013]进一步地，步骤(2)中温度为60-80℃。
[0014]进一步地，步骤(3)中所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸酯或高聚物类分散剂。
[0015]进一步地，步骤(4)中温度为60-80℃，搅拌转速1500-2000转/分钟，搅拌时间60-180分钟。
[0016]本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备得到的阻燃剂用膨润土。
[0017]本专利技术还提供了一种高聚物阻燃剂，所述聚物阻燃剂包含由上述方法制备得到的阻燃剂用膨润土。
[0018]本专利技术的膨润土最大程度的保持了膨润土的特殊的层状结构和分散形态，对燃烧时产生的热量和可燃气体起到阻隔作用，加之易在基体材料中发生迁移和富集，可有效催化成炭，炭层进一步加强了体系的阻隔作用，提高了复合阻燃材料的阻燃性。
[0019]膨润土的的表面有活性很大的活化点，具有不配对的电子，能与高聚物起化学作用。高聚物链条吸附在膨润土的表面上而有若干个点与膨润土表面起化学的结合，这种作用称为化学吸附，化学吸附要比单纯的物理吸附大得多。化学吸附的特点是分子链比较容易在膨润土表面上移动，但不易和膨润土脱离。这样，高聚物与膨润土就构成了一种能够滑移的强固的键，增加了高聚物的强度。
[0020]膨润土的优良阻隔性能使其在燃烧时逐渐迁移到材料表面，改善了膨胀炭层的稳定性和阻隔性，进一步降低了材料的烟释放速率。
[0021]本专利技术的阻燃剂用膨润土，与现有的阻燃剂复配应用，能显著提高高聚物的阻燃性能，并且可以提高高聚物的物理性能。
具体实施方式
[0022]实施例1
[0023]实施例1
[0024]取100g膨润土加水制备成浓度10％的高浓浆料，加热到温度60℃，保温24小时。然后，加水和0.5g分散剂六偏硫酸钠，分散到4％浓度，并加热到80℃，并高速搅拌60分钟，搅拌速度1500转/分钟。反应完成后，脱水、干燥、粉碎，得到成品。
[0025]制成的改性膨润土与卤系阻燃剂氯化脂环烃一起均匀添加到ABS塑料中。
[0026]检测ABS塑料性能如下：
[0027][0028]从结果看出，添加改性膨润土后，阻燃特性指标氧指数和GWIT提高；塑料的强度指标提高。
[0029]实施例2
[0030]取1吨膨润土加水制备成浓度8％的高浓浆料，加热到温度70℃，保温48小时。然后，加水和40kg磷酸酯分散剂，分散到5％浓度，并加热到70℃，并高速搅拌120分钟，搅拌速度2000转/分钟。反应完成后，脱水、干燥、粉碎，得到成品。
[0031]制成的改性膨润土与磷系阻燃剂磷酸二甲苯酯一起均匀添加到PP塑料中。
[0032]检测PP塑料性能如下：
[0033][0034]从结果看出，添加改性膨润土后，阻燃特性指标氧指数和GWIT提高；塑料的强度指标提高。
[0035]实施例3
[0036]取1吨膨润土加水制备成浓度5％的高浓浆料，加热到温度80℃，保温36小时。然后，加水和60磷酸酯分散剂，分散到3％浓度，并加热到80℃，并高速搅拌180分钟，搅拌速度1500转/分钟。反应完成后，脱水、干燥、粉碎，得到成品。
[0037]制成的改性膨润土与锑系和卤系阻燃剂(三氧化二锑+四氯邻苯二甲酸酐)一起均匀添加到PE塑料中。
[0038]检测PE塑料性能如下：
[0039][0040]从结果看出，添加改性膨润土后，阻燃特性指标氧指数和GWIT提高；塑料的强度指标提高。
[0041]从以上实施例可以看出，本专利技术的阻燃剂用膨润土，与现有的阻燃剂复配应用，能显著提高高聚物的阻燃性能，并且可以提高高聚物的物理性能。
[0042]最后，以上公布的仅是本专利技术的具体实施例。本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃剂用膨润土制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将膨润土加水制备成高浓浆料，浓度3-20％；(2)加热膨润土浆料至温度40-80℃，保温24-48小时；(3)将膨润土浆料加水分散，并加入分散剂，分散剂加入量是膨润土量0.1-1.0％；分散后的膨润土浆料浓度是1-5％；(4)将步骤(3)制备的膨润土浆料加热至温度40-80℃，然后高速搅拌，转速100-2000转/分钟，搅拌时间30-240分钟；(5)将步骤(4)制备的膨润土浆料进行脱水、干燥、粉碎，得到阻燃剂用膨润土。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞铁明，张蕾，张怀婷，张有连，
申请(专利权)人：浙江长安仁恒科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：