一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法、产品及应用技术

本发明专利技术提供一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法、产品及应用。该制备方法通过在金属氧化物表面沉积生成羟基锡酸锌，制备金属氧化物

Preparation method, product and application of a modified flame retardant and smoke suppressor for PVC membrane materials

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法、产品及应用


[0001]本专利技术属于阻燃抑烟剂及膜材料
，具体涉及一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法、产品及应用。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)由于其良好的加工性能、优异的化学稳定性和较低的生产成本，已成为我们日常生活中应用最广泛的通用塑料之一。通常用于汽车内饰、食品包装、电缆、建筑膜材等。然而，由于PVC成型过程中必须使用增塑剂，使其极限氧指数(LOI)可降低至20.5％，极易燃烧，同时，产生大量的有毒气体和烟雾，严重危害人类的生命安全。
[0003]目前常用于PVC中的阻燃剂为三氧化二锑和卤素阻燃剂，而这些阻燃剂本身具有毒性且难以抑制PVC材料的发烟。因此，通过绿色制造技术，开发环保型高效阻燃抑烟剂势在必行。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，该制备方法制备的阻燃抑烟剂无毒、环保，将其应用于聚氯乙烯膜材料中，能够有效提高聚氯乙烯(PVC)膜材料的阻燃抑烟效率，并增强PVC膜材料的力学性能。
[0005]一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将金属氢氧化物加入水中超声分散，得第一中间产物；
[0007](2)将硫酸锌和锡酸钠分别加入到第一中间物中，混合均匀，反应得第二中间物；
[0008](3)将所述第二中间物加入水中，然后加入改性剂，混匀，加入金属盐，反应得所述改性阻燃抑烟剂。
[0009]作为优选，步骤(1)中金属氢氧化物可以为氢氧化镁、氢氧化铝、层状双金属氢氧化物等中的一种或多种。作为优选为氢氧化镁，氢氧化镁可以是球状、片状或棒状。进一步优选为片状氢氧化镁，可通过市售获得。
[0010]作为优选，硫酸锌：锡酸钠：氢氧化镁的摩尔比为(1～5)：(1～5)：(10～40)。进一步优选为(1～2)：(1～2)：(10～20)。
[0011]作为优选，改性剂、金属盐和第二中间产物的质量比为(0.001～10)：(0.001～20)：(40～100)。进一步优选为(0.1～5)：(0.1～10)：(40～60)。
[0012]作为优选，步骤(1)中，超声分散时间为20～60min。进一步优选为20～40min。
[0013]作为优选，步骤(2)中，硫酸锌以其七水合物(ZnSO4·
7H2O)的形式进行添加；锡酸钠以其三水合物(Na2SnO3·
3H2O)的形式进行添加。
[0014]作为优选，步骤(2)中，反应温度为25～80℃，反应时间为4～24h。进一步优选为，反应温度为25～60℃，反应时间为4～15h。
[0015]作为优选，步骤(2)中，搅拌状态下进行反应。进一步优选为磁力搅拌。
[0016]作为优选，步骤(2)中，反应结束后，对反应液进行离心、过滤、干燥后得所述第二中间产物。作为进一步优选，干燥温度为60～120℃，干燥时间为10～24h。
[0017]作为优选，所述改性剂为单宁酸(TA)、植酸、多巴胺中的一种或多种。进一步优选为单宁酸。
[0018]作为优选，所述金属盐为硫酸锌(ZnSO4)、硝酸锌(Zn(NO3)2)、氯化锌(ZnCl2)、醋酸锌(C4H
10
O6Zn)中的一种或多种。进一步优选为硫酸锌，并以其七水合物(ZnSO4·
7H2O)的形式进行添加。
[0019]作为优选，步骤(3)中，反应温度为25～80℃，反应时间为5
‑
15h。进一步优选为反应温度为25～60℃，反应时间为8～12h。
[0020]作为优选，步骤(3)中，反应结束后，将反应液过滤、干燥得所述改性阻燃抑烟剂。其中，干燥温度为60～120℃，干燥时间为10～24。
[0021]本专利技术还提供一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂，由上述中任一项所述的制备方法制备得到。
[0022]本专利技术还提供一种阻燃抑烟型聚氯乙烯膜材料，由聚氯乙烯浆料塑化成型，按质量份数计，所述聚氯乙烯浆料包括：
[0023][0024]所述改性阻燃抑烟剂为上述聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂。
[0025]作为优选，聚氯乙烯选用聚氯乙烯糊树脂。
[0026]作为优选，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、环氧大豆油、邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种。进一步优选为邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种。更进一步优选为邻苯二甲酸二辛酯。
[0027]作为优选，所述热稳定剂选自钙/锌复合稳定剂、钡/锌复合稳定剂中一种或二者的混合。进一步优选为钡/锌复合稳定剂。
[0028]作为优选，按质量份数计，每100份聚氯乙烯中，所述改性抑烟剂的添加量为10～25份。进一步优选为10～20份。
[0029]作为优选，按质量份数计，每100份聚氯乙烯中，所述增塑剂的添加量为50～70份。
[0030]作为优选，按质量份数计，每100份聚氯乙烯中，所述热稳定剂的添加量为2～6份。
[0031]作为优选，将所述聚氯乙烯浆料刮涂成膜，于150～200℃下塑化10～20min，得到所述聚氯乙烯膜材料。作为进一步优选，聚氯乙烯膜材料的塑化温度为160～180℃，塑化时间为13～17min。
[0032]作为优选，所述聚氯乙烯浆料的制备过程为：
[0033]将聚氯乙烯、增塑剂、热稳定剂、和改性阻燃抑烟剂混合均匀，即得所述聚氯乙烯浆料。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0035]本专利技术的聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，通过在氢氧化镁表面沉
积生成羟基锡酸锌，制备金属氢氧化物
‑
羟基锡酸锌阻燃抑烟剂，后采用有机改性剂对金属氢氧化物
‑
羟基锡酸锌进行改性，使改性剂覆盖在其表面，有效防止阻燃抑烟剂的团聚，提高其在PVC基体中的分散性；最后添加金属盐进一步增强阻燃抑烟效果。
[0036]本专利技术的制备方法制得的改性阻燃抑烟剂在聚氯乙烯基体中分散均匀，不易团聚，且稳定性好。使用该改性阻燃抑烟剂对聚氯乙烯浆料进行填充改性，通过不同的原料配比，能够显著提高聚氯乙烯膜材料的阻燃抑烟性能。同时，采用本专利技术的改性阻燃抑烟剂制得的聚氯乙烯膜具有良好的力学性能。
附图说明
[0037]图1为实施例1中的氢氧化镁、第二中间产物及改性阻燃抑烟剂的红外表征结果；
[0038]图2为实施例1制备的改性阻燃抑烟剂微观形貌；
[0039]图3为实施例1制备的聚氯乙烯膜材料截面的SEM图；
[0040]图4为对比例1制备的聚氯乙烯膜材料截面的SEM图；
[0041]图5为对比例2制备的聚氯乙烯膜材料截面的SEM图；
[0042]图6为对比例3制备的聚氯乙烯膜材料截面的SEM图。
具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将金属氢氧化物加入水中超声分散，得第一中间产物；(2)将硫酸锌和锡酸钠分别加入到第一中间物中，混合均匀，反应得第二中间物；(3)将所述第二中间物加入水中，然后加入改性剂，混匀，加入金属盐，反应得所述改性阻燃抑烟剂。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用金属氢氧化物为氢氧化镁、氢氧化铝、层状双金属氢氧化物中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，硫酸锌：锡酸钠：金属氢氧化物的摩尔比为(1～5)：(1～5)：(10～40)。4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，改性剂、金属盐和第二中间产物的质量比为(0.001～10)：(0.001～20)：(40～100)。5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯膜材料用改性阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，所述改性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建，周中亮，苏娟娟，孟扬，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：