一种改性碳纳米管阻燃剂的制备方法及在聚乳酸中的应用技术

技术编号:46623913 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:19
本发明专利技术属于阻燃剂技术领域,具体涉及一种改性碳纳米管阻燃剂的制备方法及在聚乳酸中的应用。本发明专利技术提供的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法包括以下步骤:将羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯在乳化剂和引发剂的作用下进行乳液聚合。通过乳液聚合在羟基化CNTs表面接枝硅氧烷与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,烷氧基水解缩合反应形成通过Si‑O‑Si键交联的微米级颗粒,利用弱交联颗粒在剪切力作用下的断裂‑分散过程使表面改性的碳纳米管在塑料中均匀分散,提高复合材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃剂,具体涉及一种改性碳纳米管阻燃剂的制备方法及在聚乳酸中的应用


技术介绍

1、碳纳米管(cnts)具有优良的热稳定性,能够快速分散局部热量,降低材料表面温度,从而延缓基体的热降解。同时,可以作为成炭催化剂,加速聚合物在高温下的炭化过程,减少可燃挥发分的释放,降低热释放速率,用于聚合物材料以提高阻燃性。然而,碳纳米管因强范德华力(结合能约500 ev/μm)易形成结晶束团聚体(直径>100nm),极难分散,碳纳米管在树脂中大量使用,会导致树脂的力学性能严重下降,并影响碳纳米管阻燃效果的发挥。并且需精确控制碳纳米管的添加量(通常1%-5%),过量会导致熔体黏度骤增,影响注塑或挤出工艺的稳定性。

2、碳纳米管的表面化学修饰(如羟基和羧基)及结构缺陷有助于捕获燃烧过程中产生的自由基,从而中断燃烧链反应,减小火焰传播能量。可以通过表面接枝改性等手段,提高碳纳米管与树脂的相容性,在一定程度上提高一些聚合物复合材料的阻燃性能和力学性能,进一步提升其应用性能和范围。

3、2021年5月14日申请公布的申请公布号为cn112795本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯在乳化剂和引发剂的作用下进行乳液聚合。

2.如权利要求1所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述乳液聚合为羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂和乳化剂在第一引发剂的作用下进行第一乳液聚合,第一乳液聚合完成后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、第二引发剂进行第二乳液聚合。

3.如权利要求2所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为(1~3):(450~550):(140...

【技术特征摘要】

1.一种改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯在乳化剂和引发剂的作用下进行乳液聚合。

2.如权利要求1所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述乳液聚合为羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂和乳化剂在第一引发剂的作用下进行第一乳液聚合,第一乳液聚合完成后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、第二引发剂进行第二乳液聚合。

3.如权利要求2所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,羟基化的碳纳米管、含双键的硅烷偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为(1~3):(450~550):(140~150)。

4.如权利要求2所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,羟基化的碳纳米管和乳化剂的质量比为(1~3):(8~12)。

5.如权利要求2-4任一项所述的改性碳纳米管阻燃剂的制备方法,其特征在于,第一引发剂、第二引发剂均为氧化还原引发剂;所述氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩琳陈荣源雷雨张忠厚张福鹏刘欣张佳鹏张芳铖张蓓潘璠张涛
申请(专利权)人:郑州轻大产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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