【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃材料，具体而言，涉及阻燃材料及其制备方法。
技术介绍
1、相关
在排放废气时，由于废气具有可燃性、腐蚀性等原因，故会采用具有阻燃性的材料制备用于排废气的管道。其中，耐腐蚀的阻燃frp(纤维增强塑胶)管道是较为常用的一种管道。
2、但是，相关技术提供的阻燃材料的氧指数在26-32％之间，阻燃效果有限；当管道遇到火灾时，仍然会燃烧，导致火灾顺着管道蔓延；同时还可能存在材料滴落、管道坍塌风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供阻燃材料及其制备方法，该阻燃材料能够提高氧指数，提高管道的防火性能，防止火灾蔓延，并保证安全生产。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种阻燃材料，包括重叠设置的第一阻燃层和第二阻燃层；其中，
4、第一阻燃层的制备原料包括：溴基乙烯基树脂、第一玻璃纤维布、第一氢氧化铝、第一高岭土、第一固化剂、第一催化剂和第一消泡剂；
5、第二阻燃层的制备原料包括：酚醛树脂、第二玻璃纤维布、第二氢氧化铝、第二高岭土、磷酸盐、第二固化剂、第二催化剂和第二消泡剂。
6、本专利技术的阻燃材料的第一阻燃层包括溴基乙烯基树脂，第二阻燃层包括酚醛树脂，该阻燃材料具有高氧指数特征，氧指数大于或等于60.0％。其中，酚醛树脂结构上芳环的密度高，且每个芳环上通过3个亚甲基键彼此连接，交联密度高，在燃烧时，残炭率都在50.0％～60.0％以上，具有优异的阻燃性能；溴基乙烯基树
7、还需要强调的是，溴基的化学活性相比于碘基活泼，又相比于氟基稳定，更适用于制备阻燃材料；溴代的阻燃效率高，其阻燃效果效果是氯代的两倍，能够显著降低燃气中卤化氢的含量，即使在苛刻燃烧条件下也无喷出现象。另外，溴基乙烯基树脂受热后分解成溴化氢，hbr捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如oh·、o·、h·)，生成活性较低的溴自由基，致使燃烧减缓或中止；而且溴化氢这种气体比较难燃烧，而且密度大，它覆盖在材料的表面能够起到阻隔空气从而降低材料的燃烧；因此，溴代相比于氯代的由于热稳定性更好，能够适用于加工温度高于200℃的复合材料，而氯代仅适用于加工温度低于200℃的复合材料。
8、与此同时，第一阻燃层内还包括氢氧化铝、高岭土协同阻燃，能够进一步提高阻燃效果。同理，第二阻燃层还包括氢氧化铝、高岭土和磷酸盐协同阻燃，能够进一步提高阻燃效果。
9、而且，树脂(即溴基乙烯基树脂和酚醛树脂)固化过程实际上是发生了聚合的交联化学反应，第一阻燃层和第二阻燃层分别加入第一催化剂和第二催化剂可以使聚合反应的温度降低，实现低温固化，并可以改善因固化温度高而导致其他阻燃成分的阻燃效果被破坏的问题。
10、在可选的实施方式中，按照质量百分数计，第一阻燃层包括：40.0％-60.0％溴基乙烯基树脂、20.0％-30.0％第一玻璃纤维布、10.0％-25.0％第一氢氧化铝、2.0％-5.0％第一高岭土、1.0％-3.0％第一固化剂、0.1％-0.4％第一催化剂和0.3％-0.5％第一消泡剂。
11、控制溴基乙烯基树脂的质量百分数在40.0％-60.0％，兼顾了耐化学性和阻燃性，即确保制备的阻燃材料具有良好的耐碱、耐腐蚀性的同时，具有优异的阻燃特性；控制第一玻璃纤维布的质量百分数为20.0％-30.0％能够保证制备出来的阻燃材料的强度，避免阻燃材料容易破损。
12、控制第一氢氧化铝和第一高岭土的质量百分数分别控制在10.0％-25.0％和2.0％-5.0％，既可以提高阻燃材料的阻燃性，又能避免降低阻燃材料的机械强度。
13、其中，氢氧化铝受热分解时释放出结晶水，该过程为强吸热反应，吸收大量的热量，可起到冷却聚合物的作用，同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延；氢氧化铝的脱水吸热温度较低，约为235.0℃～350.0℃，在刚开始燃烧时的阻燃效果显著；理论上氢氧化铝的质量百分数达到40％阻燃效果尤为明显，本专利技术将氢氧化铝的质量百分开控制在10.0％-25.0％，主要是基于强度的考虑，因为无机的氢氧化铝无法参入到树脂跟玻璃纤维布的交联过程，并根据专利技术人研究表明，氢氧化铝跟树脂和玻璃纤维布成分比大于30:70时，做出来的阻燃材料的强度(弯曲性能/拉伸性能)都是小于80mpa，因此将氢氧化铝的用量相应降低一些，能够保证阻燃材料具有足够的强度。
14、经高温煅烧(1300.0℃-1525.0℃)的高岭土，其组分中生成新的莫来石的物相；它的结构随温度升高而发生转变，孔隙不断闭合，变得十分致密坚硬，是一种极好的耐火材料，耐火度达到7.0-8.0，可以应用于作为耐火材料中的填料，而且还可以作为阻燃材料的增强填料。专利技术人研究表明选用质量百分数为2％-5％的高岭土，能够避免高岭土的用量太高，导致氢氧化铝的占比降低，导致阻燃材料的强度降低，并避免高岭土的用量太低，会达不到提高耐火材料的坯体塑性。
15、控制第一固化剂的质量百分数为1.0％-3.0％，既能够保证良好的固化效果，又能避免降低阻燃性。
16、控制第一催化剂的质量百分数为0.1％-0.4％，能够使溴基乙烯基树脂在20.0℃-80.0℃的低温条件下固化，改善需要高温才能实现固化，而导致其他阻燃组分的阻燃效果被破坏的问题。
17、在可选的实施方式中，按照质量百分数计，第二阻燃层包括：30.0％-60.0％酚醛树脂、20.0％-30.0％第二玻璃纤维布、10.0％-25.0％第二氢氧化铝、2.0％-10.0％第二高岭土、2.0％-10.0％磷酸盐、1.0％-3.0％第二固化剂、0.1％-0.4％第二催化剂和0.3％-0.5％第二消泡剂。
18、将酚醛树脂、第二氢氧化铝、第二高岭土和磷酸盐的质量百分数分别控制在30.0％-60.0％、10.0％-25.0％、2.0％-10.0％、2.0％-10.0％，既可以提高阻燃材料的阻燃性，又能保证阻燃材料的机械强度；控制第二玻璃纤维布的质量百分数为20.0％-30.0％能够保证制备出来的阻燃材料的强度，避免阻燃材料容易破损。
19、其中，磷系阻燃剂(磷酸盐)的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果，形成隔离膜的方式有2种：一是、利用磷系阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化，进而形成炭化层；由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此，具有阻燃保护作用。磷系阻燃剂对含氧聚合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃材料，其特征在于，包括重叠设置的第一阻燃层和第二阻燃层；其中，
2.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述第一阻燃层包括：40.0％-60.0％所述溴基乙烯基树脂、20.0％-30.0％所述第一玻璃纤维布、10.0％-25.0％所述第一氢氧化铝、2.0％-5.0％所述第一高岭土、1.0％-3.0％所述第一固化剂、0.1％-0.4％所述第一催化剂和0.3％-0.5％所述第一消泡剂。
3.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述第二阻燃层包括：30.0％-60.0％所述酚醛树脂、20.0％-30.0％所述第二玻璃纤维布、10.0％-25.0％所述第二氢氧化铝、2.0％-10.0％所述第二高岭土、2.0％-10.0％所述磷酸盐、1.0％-3.0％所述第二固化剂、0.1％-0.4％所述第二催化剂和0.3％-0.5％所述第二消泡剂。
4.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，所述第一催化剂和所述第二催化剂两者中的至少一者包括有机酸和无机酸中的至少一种，其中，所述有机酸包括水杨酸、对甲苯磺酸
5.根据权利要求4所述的阻燃材料，其特征在于，所述有机酸和所述无机酸两者中的至少一者的质量浓度为1.0％-5.0％。
6.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，所述第一阻燃层和所述第二阻燃层均呈柱状，且所述第二阻燃层围设在所述第一阻燃层的外周；
7.如权利要求1-6任一项所述的阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括：制备所述第一阻燃层和在所述第一阻燃层上制备所述第二阻燃层；其中，
8.根据权利要求7所述的阻燃材料的制备方法，其特征在于，所述将第一阻燃混合剂涂覆在所述第一玻璃纤维布上的步骤，具体包括：在所述第一玻璃纤维布上涂覆所述第一阻燃混合剂，再敷设后一层所述第一玻璃纤维布并涂覆所述第一阻燃混合剂，并重复进行敷设所述第一玻璃纤维布并涂覆所述第一阻燃混合剂的步骤，直到多个所述第一玻璃纤维布和涂覆的所述第一阻燃混合剂的厚度达到所述第一阻燃层的第一设定厚度；和/或，
9.根据权利要求7所述的阻燃材料的制备方法，其特征在于，在圆柱形的模具围设一层所述第一玻璃纤维布上，且绕所述模具敷设的所述第一玻璃纤维布具有第一搭接部，再将另一层所述第一玻璃纤维布围设在前一层所述第一玻璃纤维布的外部，且后一层的所述第一玻璃纤维布的所述第一搭接部与前一层所述第一玻璃纤维布的所述第一搭接部错位分布；在圆柱状的所述第一阻燃层的外部围设一层所述第二玻璃纤维布，且绕所述第一阻燃层围设的所述第二玻璃纤维布具有第二搭接部，再将另一层所述第二玻璃纤维布围设在前一层所述第二玻璃纤维布的外部，且后一层的所述第二玻璃纤维布的所述第二搭接部与前一层所述第二玻璃纤维布的所述第二搭接部错位分布，且围设于所述第一阻燃层的所述第二玻璃纤维布的所述第二搭接部与相邻的所述第一玻璃纤维布的所述第一搭接部错位分布；或者，
10.根据权利要求9所述的阻燃材料的制备方法，其特征在于，后一层所述第一玻璃纤维布的所述第一搭接部与前一层所述第一玻璃纤维布的所述第一搭接部错位分布的间距大于或等于所述模具的半径；后一层所述第二玻璃纤维布的所述第二搭接部与前一层所述第二玻璃纤维布的所述第二搭接部错位分布的间距大于或等于所述模具的半径；
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃材料，其特征在于，包括重叠设置的第一阻燃层和第二阻燃层；其中，
2.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述第一阻燃层包括：40.0％-60.0％所述溴基乙烯基树脂、20.0％-30.0％所述第一玻璃纤维布、10.0％-25.0％所述第一氢氧化铝、2.0％-5.0％所述第一高岭土、1.0％-3.0％所述第一固化剂、0.1％-0.4％所述第一催化剂和0.3％-0.5％所述第一消泡剂。
3.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，按照质量百分数计，所述第二阻燃层包括：30.0％-60.0％所述酚醛树脂、20.0％-30.0％所述第二玻璃纤维布、10.0％-25.0％所述第二氢氧化铝、2.0％-10.0％所述第二高岭土、2.0％-10.0％所述磷酸盐、1.0％-3.0％所述第二固化剂、0.1％-0.4％所述第二催化剂和0.3％-0.5％所述第二消泡剂。
4.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，所述第一催化剂和所述第二催化剂两者中的至少一者包括有机酸和无机酸中的至少一种，其中，所述有机酸包括水杨酸、对甲苯磺酸和草酸中的至少一种，所述无机酸包括hcl、h3po4、h2so4、hbf4、hclo4中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的阻燃材料，其特征在于，所述有机酸和所述无机酸两者中的至少一者的质量浓度为1.0％-5.0％。
6.根据权利要求1所述的阻燃材料，其特征在于，所述第一阻燃层和所述第二阻燃层均呈柱状，且所述第二阻燃层围设在所述第一阻燃层的外周；
7.如权利要求1-6任一项所述的阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括：制备所述第一阻燃层和在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟明，何军民，姚孟飞，杨威，
申请(专利权)人：湖北盛剑设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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