【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种用于聚氯乙烯防水卷材的高效阻燃剂及其制备方法、用途。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)防水卷材是以聚氯乙烯树脂为原料，佐以增塑剂、润滑剂、稳定剂等一系列添加剂，通过高速混合制成干混料后再由螺杆挤出机挤出成型的高分子防水材料。具有较强的抗拉伸性能，并且还有绿色环保、无毒、无害、可重复使用、耐长期老化等优点。pvc树脂本身具有极高的loi(极限氧指数)，属于难燃物质，但为满足pvc防水卷材的使用场景，会在生产时加入大量的增塑剂等易燃物质，这些易燃物质使得pvc防水卷材的整体阻燃性能下降(处于b2级)。当使用环境对pvc防水卷材的阻燃性能有较高要求时，就需要提升pvc防水卷材的耐火性能，对此，通常在pvc防水卷材中添加阻燃助剂。
2、cn202111158738.7公开了一种改善高分子卷材阻燃性能的助剂，包括如下重量百分比的组分：十溴二苯乙烷15％-25％；三氧化二锑5％-10％；三氧化钼3％-6％；碳酸钙60％-77％。该专利针对pvc防水卷材的阻燃性能，将阻燃等级由b2级提升到b1级，但该阻燃剂中重金属含量较高，且十溴二苯乙烷毒性较大，该阻燃剂环境友好性和安全性均较差。
3、cn201510684334.x公开了一种pvc高分子防水卷材，它由以下重量份的物料组成：聚氯乙烯10-20份，氧化聚乙烯5-10份，聚乙烯5-10份，重质碳酸钙20-40份，硬脂酸5-10份，稳定剂2-5份，硫酸钡3-7份，工业白油15-30份，填充料0.5-2份，消泡粉0.1-0.5份。该专利的防水卷材主的柔韧
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于聚氯乙烯防水卷材的高效阻燃剂，该阻燃剂能够高效地阻燃，用于聚氯乙烯防水卷材时，可以在保证防水卷材优异力学性能的前提下，显著提高其阻燃性能，且该阻燃剂较为安全环保。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡5％-15％、三氧化二锑5％-15％、氢氧化镁30％-45％、煅烧高岭土25％-40％。
4、本专利技术中，煅烧高岭土是指高岭土煅烧之后的产品。
5、在一些实施方案中，所述氯化石蜡为氯化石蜡70#。
6、在一些实施方案中，所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡10％、三氧化二锑15％、氢氧化镁40％、煅烧高岭土35％。
7、本专利技术的专利技术人通过研究发现，将氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化镁与煅烧高岭土以特定的重量百分比进行复配得到阻燃剂，可以实现该阻燃剂用于聚氯乙烯防水卷材时，防水卷材可以在保证优异的力学性能的前提下，其阻燃性能明显提高。其中氯化石蜡与氢氧化镁为主要阻燃物质，三氧化二锑作为协同阻燃剂、煅烧高岭土作为填料。
8、氯化石蜡可以在作为辅助增塑剂的同时提供优良的阻燃性能，其阻燃原理是氯化石蜡在加热过程中释放活性很强的氯自由基cl·，而cl·易与高分子主链上的h·组合形成hcl，随即形成的hcl会捕捉游离基ho·，由此可以遏制树脂产品的燃烧作用。同时，hcl会覆盖在高分子材料表面将空气隔绝在外，也进一步起到了抑制燃烧的作用。
9、专利技术人通过研究发现，在单独使用三氧化二锑作为阻燃剂时起到的阻燃效果十分有限，而通过氯化石蜡活化后体现出了惊人的协同作用。氯化石蜡与三氧化二锑协同阻燃作用的体现如下：①燃烧过程中首先生成sbocl3与sbcl3，它们会形成隔绝层隔离空气，同时会捕捉周围的ho·游离基终结燃烧的链式反应。②固体产物脱水碳化后作为隔离层，阻止了空气中氧气与可燃物的接触，使得燃烧停止。mg(oh)2因熔点高并且与pvc的相容性好，可以作为有阻燃特性的填料使用，在燃烧发生时mg(oh)2凭借高熔点吸收热量，同时释放水气稀释空气并吸收热量，增加了pvc防水材料的耐火能力。
10、专利技术人通过研究还发现，上述四种组分的特定质量百分比可以起到很好的协同作用，能够保证聚氯乙烯防水卷材在满足优异力学性能的同时，阻燃性能显著提高，当不采用本专利技术特定的四种组分的质量百分比时，聚氯乙烯防水卷材可能综合力学性能不够，或者阻燃性能难以明显提高。
11、本专利技术还提供前述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂的制备方法，所述制备方法包括将所述氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化镁、煅烧高岭土混合，得到所述阻燃剂的步骤。
12、本专利技术还提供前述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂用于聚氯乙烯防水卷材的用途。
13、本专利技术还提供了一种聚氯乙烯防水卷材，所述聚氯乙烯防水卷材包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100-120份、增塑剂40-50份、填料10-15份、着色剂10-20份、热稳定剂2-5份、阻燃剂45-60份；所述阻燃剂为前述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂。
14、在一些实施方案中，所述填料为碳酸钙，所述着色剂为钛白粉，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)，所述稳定剂为钙锌类稳定剂。
15、其中碳酸钙作为填料，可以增强pvc防水卷材的尺寸稳定性，同时可以提高整体粉料的分散均匀性。钛白粉作为着色剂，可以被pvc树脂充分包裹，在pvc防水卷材体系中起到了填充作用同时也提供了较强的抗老化与补强的作用。热稳定剂在pvc粉料挤出时起到保持pvc树脂性状稳定的效果，同时在材料长期使用过程中也能够提供一定的抗热老化能力。
16、在一些实施方案中，所述聚氯乙烯防水卷材包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯42份、碳酸钙10份、钛白粉15份、钙锌类热稳定剂3份、阻燃剂53份。
17、本专利技术还提供了前述聚氯乙烯防水卷材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
18、1)将所述聚氯乙烯树脂、填料、着色剂和阻燃剂加入混合机中进行混合，再加入所述增塑剂进行再次混合，再加入所述热稳定剂进行第三次混合，得到混合物；
19、2)将所述混合物在螺杆挤出机中进行挤出成型，得到所述聚氯乙烯防水卷材。
20、在一些实施方案中，所述混合机为高速混合机，所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机。
21、在一些实施方案中，所述混合的温度为65-75℃，所述再次混合的温度为85-95℃，所述第三次混合的温度为115-125℃。
22、在一些实施方案中，所述挤出成型的温度为160-175℃，所述螺杆挤出机的螺杆转速为140-160转/分。
23、由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
24、本专利技术将氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化镁与煅烧高岭土以特定的重量百分比进行复配得到阻燃剂，可以实现该阻燃剂用于聚氯乙烯防水卷材时，防水卷材可以在保证优异的力学性能的前提下，其阻燃性能明显提高。采用该阻燃剂的聚氯乙烯防水卷材的力学性能可以满足gb12952-2011中的要求，且阻燃性能中极限氧指数(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡5％-15％、三氧化二锑5％-15％、氢氧化镁30％-45％、煅烧高岭土25％-40％。
2.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述氯化石蜡为氯化石蜡70#。
3.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡10％、三氧化二锑15％、氢氧化镁40％、煅烧高岭土35％。
4.权利要求1-3任一项所述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括将所述氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化镁、煅烧高岭土混合，得到所述阻燃剂的步骤。
5.权利要求1-3任一项所述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂用于聚氯乙烯防水卷材的用途。
6.一种聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述聚氯乙烯防水卷材包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100-120份、增塑剂40-50份、填料10-15份、着色剂10-20份、热稳定剂2-5份、阻燃剂45-60份；所述阻燃剂
7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述填料为碳酸钙，所述着色剂为钛白粉，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯，所述稳定剂为钙锌类稳定剂。
8.根据权利要求6所述的聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述聚氯乙烯防水卷材包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯42份、碳酸钙10份、钛白粉15份、钙锌类热稳定剂3份、阻燃剂53份。
9.一种权利要求6-8任一项所述聚氯乙烯防水卷材的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的聚氯乙烯防水卷材的制备方法，其特征在于：所述混合机为高速混合机，所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机；和/或，所述混合的温度为65-75℃，所述再次混合的温度为85-95℃，所述第三次混合的温度为115-125℃；和/或，所述挤出成型的温度为160-175℃，所述螺杆挤出机的螺杆转速为140-160转/分。
...【技术特征摘要】
1.一种用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡5％-15％、三氧化二锑5％-15％、氢氧化镁30％-45％、煅烧高岭土25％-40％。
2.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述氯化石蜡为氯化石蜡70#。
3.根据权利要求1所述的用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂，其特征在于：所述阻燃剂由以下重量百分比的组分组成：氯化石蜡10％、三氧化二锑15％、氢氧化镁40％、煅烧高岭土35％。
4.权利要求1-3任一项所述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括将所述氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化镁、煅烧高岭土混合，得到所述阻燃剂的步骤。
5.权利要求1-3任一项所述用于聚氯乙烯防水卷材的阻燃剂用于聚氯乙烯防水卷材的用途。
6.一种聚氯乙烯防水卷材，其特征在于：所述聚氯乙烯防水卷材包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100-120份、增塑剂40-50份、填料10-15份、着色剂10-20份、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王聪迪，朱庆玉，沈梦婷，王晓群，单永胜，
申请(专利权)人：苏州凯伦高分子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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