一种高阻燃性PVC薄膜及其制备方法技术

本申请公开了一种高阻燃性PVC薄膜及制备方法，该PVC薄膜包括如下配方组分：PVC粉体100份，增塑剂30～50份、环保稳定剂1～5份、抑烟剂2～15份、复配阻燃剂25～125份以及二氧化钛10～30份。制备方法，包括以下步骤：采用PVC树脂作为主要原料，添加增塑剂、环保稳定剂、抑烟剂、复配阻燃剂及二氧化钛作为功能助剂；经高速搅拌混合、成型挤出、塑化、过滤、压延、冷却和卷取而成薄膜。本申请高阻燃性PVC薄膜的氧指数大幅高于常见的PVC阻燃薄膜，大幅提升了PVC薄膜的阻燃性能；本申请中的高阻燃性PVC薄膜燃烧后炭层致密，可起到隔绝可燃性气体和氧气的作用，阻燃性能提升明显；本申请制备方法具有工艺简单、操作方便、所用原料价格优廉和工业化实施容易等优点。业化实施容易等优点。业化实施容易等优点。

A high flame retardant PVC film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃性PVC薄膜及其制备方法


[0001]本申请属于PVC薄膜
，具体涉及一种高阻燃性PVC薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)是一种以氯乙烯为单体的线性高分子材料，是世界第二大通用塑料。PVC在建筑业、日用品、地板、电缆、皮革、薄膜、纤维等行业可见其身影，应用较为广泛。但是PVC为脆性材料，这限制了纯PVC材料在薄膜领域的应用。在脆性PVC制品中添加增塑剂，可以使得PVC更易于加工成型，添加量可达到20％～60％，具有巨大的市场应用前景。
[0003]虽然PVC树脂的氯含量大于50％，本身不能燃烧，但是大多数PVC制品都具有可燃性，尤其是PVC软制品，这是由于其加工过程中添加了大量不具阻燃性能的增塑剂，例如邻苯二甲酸(2
‑
乙基己)酯(DOP)，己二酸二(2
‑
乙基己)酯(DOA)和四戊酸季戊四醇酯(Pevalen)等。添加阻燃剂是解决高分子材料阻燃性能的常见方法，常见的PVC阻燃剂为含磷阻燃增塑剂、三氧化二锑(Sb2O3)、氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)和硼酸锌(ZB)等。
[0004]含磷阻燃增塑剂可部分取代常用的PVC增塑剂，起到气相和凝聚相阻燃的作用，其主要体现在燃烧过程中含磷的阻燃剂分解后可以捕捉气相中的氧、氢和羟基自由基，从而中断聚合物燃烧链段。此外，凝聚相阻燃中磷系阻燃剂可以生成聚偏磷酸，偏聚磷酸可以使聚合物脱水炭化为炭层，从而隔绝氧气和可燃性气体，发挥阻燃作用。
[0005]三氧化二锑可在PVC燃烧中起到气相阻燃和凝聚相阻燃的作用。气相阻燃中锑系阻燃剂可捕捉气相中的氧、氢和羟基自由基，从而中断聚合物燃烧链段。同时由于燃烧产生的SbCl3密度较大，SbCl3蒸汽能较长时间停留在燃烧区内，覆盖在聚合物表面，起到隔热、隔氧的作用。
[0006]氢氧化物的阻燃主要是气相和凝聚相协同机理。阻燃效应主要表现为分解过程中吸热，降低持续燃烧所需的热量；受热释放结合水，稀释可燃性气体和氧气；燃烧中成炭，隔绝可燃性气体和氧气。
[0007]硼酸锌的阻燃机理主要是凝聚相阻燃机理。硼酸锌熔融产生的玻璃质硼酸盐覆盖在聚合物基质表面，形成阻隔层，硼酸锌还有促进PVC炭化和抑烟的作用。其本身的阻燃性能较差，需与传统阻燃剂复配使用才能显著提高其阻燃抑烟性能。
[0008]近年来，随着行业对PVC阻燃的认识不断提升，开发了许多种类的PVC阻燃薄膜。公开号为CN 110204844 B专利公开了一种抗冲击高效阻燃装饰膜的制备方法，复配阻燃剂为超细硼酸锌、三氧化二锑和磷系阻燃剂，阻燃薄膜可满足NFPA 701要求。公开号为CN 106633526 A的专利公开了一种软质透明PVC阻燃薄膜的制备方法，阻燃增塑剂为三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)磷酸酯，然而该薄膜的氧指数仅为30％左右。公开号为CN102587218A的专利公开了一种含有聚氯乙烯的复合型壁纸的制备方法，阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝、磷酸三乙酯等其中的一种或多种，氧指数可达到32％左右。公开号为CN 104650441 B的专利公开了一种陶瓷化阻燃高分子复合材料的制备方法，无卤阻燃剂为聚磷酸铵、聚磷酸铵与成炭剂复配物、改性聚磷酸铵等其中一种或多种，协效阻燃剂为水滑石、氧化锑和硼酸锌等其中一种或多
种，其报道的氧指数可达28％。
[0009]以上公开专利中的PVC阻燃改性方法各有侧重，然而其阻燃提升相对有限。众所周知，现有PVC阻燃体系中，仅加入单一阻燃剂无法达到“阻燃增效”、“促进成炭”、“改善炭层致密性”、“防止熔滴”和“抑烟”等多重阻燃功效，复配混合阻燃剂则可以实现这一目标。此外，以政府大楼、医院和学校等地方的天花膜为例，为进一步扩大PVC阻燃薄膜的应用领域，这类产品需进一步提升其阻燃等级。因此，进一步提升PVC薄膜的综合阻燃性能十分有意义。

技术实现思路

[0010]针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种高阻燃性PVC薄膜及其制备方法。
[0011]为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
[0012]本申请提出了一种高阻燃性PVC薄膜，包括如下配方组分：PVC粉体100份，增塑剂30～50份、环保稳定剂1～5份、抑烟剂2～15份、复配阻燃剂25～125份以及二氧化钛10～30份。
[0013]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述增塑剂为己二酸二(2
‑
乙基己)酯(DOA)、四戊酸季戊四醇酯(Pevalen)或四溴苯酐酯中的一种或者多种。
[0014]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述环保稳定剂为钡锌、钙锌、镁铝锌或有机锡类稳定剂中一种或多种。
[0015]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述抑烟剂为钼化物、铁化合物、金属氧化物或锌镁复合物中的一种或者多种。
[0016]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述钼化合物为三氧化钼或八钼酸铵中的一种或多种；和/或，所述铁化合物为二茂铁。
[0017]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述金属化合物为氧化镁、氧化锌、氧化镍或氧化锆中的一种或者多种；和/或，所述镁锌化合物为氧化镁和氧化锌的复合物。
[0018]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述复配阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、锌化合物或无机矿物质中的一种或者多种。
[0019]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述锌化合物为硼酸锌、铝酸锌或锡酸锌中的一种或多种。
[0020]可选地，上述的高阻燃性PVC薄膜，其中，所述无机矿物质为钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、硅灰石、蛭石、高岭石或埃洛石中的一种或多种。
[0021]本申请还提出了一种高阻燃性PVC薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0022]采用PVC树脂作为主要原料，添加增塑剂、环保稳定剂、抑烟剂、复配阻燃剂及二氧化钛作为功能助剂；
[0023]经高速搅拌混合、成型挤出、塑化、过滤、压延、冷却和卷取而成薄膜。
[0024]与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
[0025]本申请高阻燃性PVC薄膜的氧指数大幅高于常见的PVC阻燃薄膜，大幅提升了PVC薄膜的阻燃性能，进一步扩大PVC阻燃薄膜的应用领域；本申请中的高阻燃性PVC薄膜燃烧后炭层致密，可起到隔绝可燃性气体和氧气的作用，阻燃性能提升明显；本申请制备方法具
有工艺简单、操作方便、所用原料价格优廉和工业化实施容易等优点。
[0026]本申请中溴系阻燃剂和蒙脱土协同作用下，高阻燃性PVC薄膜燃烧后的炭层表面鼓包成微球，从而起到隔热的作用。
[0027]本申请的阻燃机理不仅限于促进PVC成炭、改善炭层致密性和捕获自由基等。为了进一步提升PVC薄膜的阻燃性能，本申请制备的阻燃薄膜燃烧后炭层表面出现的膨胀微球，起到了隔热作用，从而降低了热量到达聚合物基体表面的温度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃性PVC薄膜，其特征在于，包括如下配方组分：PVC粉体100份，增塑剂30～50份、环保稳定剂1～5份、抑烟剂2～15份、复配阻燃剂25～125份以及二氧化钛10～30份。2.根据权利要求1所述的高阻燃性PVC薄膜，其特征在于，所述增塑剂为己二酸二(2
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乙基己)酯(DOA)、四戊酸季戊四醇酯(Pevalen)或四溴苯酐酯中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的高阻燃性PVC薄膜，其特征在于，所述环保稳定剂为钡锌、钙锌、镁铝锌或有机锡类稳定剂中一种或多种。4.根据权利要求1所述的高阻燃性PVC薄膜，其特征在于，所述抑烟剂为钼化物、铁化合物、金属氧化物或锌镁复合物中的一种或者多种。5.根据权利要求4所述的高阻燃性PVC薄膜，其特征在于，所述钼化合物为三氧化钼或八钼酸铵中的一种或多种；和/或，所述铁化合物为二茂铁。6.根据权利要求4所述的高阻燃性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬，朱文祥，李义梦，凌群威，吴维维，赵雯，陈思静，
申请(专利权)人：浙江海利得新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：