[发明专利]新型层状纳米PAL阻燃材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用天然生态无机非金属材料制备的新型层状纳米PAL阻燃新材料，它具有“阻燃、低烟、无毒、环保”的性能，用以替代阻燃领域环保功能缺失的传统品种，实现阻燃和环保双重功能，属于新材料科学、先进无机非金属材料领域。

背景技术

近年我国火灾频有发生，不少为特大火灾事故，造成了重大的人员伤亡和经济损失。实践证明，阻燃材料在减少火灾人员伤亡，避免重大经济损失和保护生态环境方面，都发挥着重大作用。因此，本发明与社会经济发展和民生保障的重大需求具有极强的针对性，特别是利用材料和加工技术的先进性，不仅提供了其阻燃功能的新型材料，而且为阻燃领域提供一个具“阻燃、抑烟、低毒、环保”的“新型层状纳米PAL阻燃材料”。

目前，在阻燃材料的科学和产业领域，反映现有技术现状的首先是20世纪80年代提出的DioXin问题，即多溴二苯醚及其阻燃的聚合物在热聚解及燃烧时产生的多溴代二苯并二恶英(PBDD)和多溴代二苯呋喃(PBDF)的“三致”(致病、致癌、致畸)后果。尽管仅限于多溴二苯醚类阻燃剂，但对整个阻燃科学和产业却提出了对环境无害和无毒的基本要求，实现该要求的产品和技术尚在探索中。

其次，关于阻燃剂本身的危害性，一方面正在努力改进和提高现有阻燃剂及阻燃材料的安全水平；另一方面正致力于开发新的环保型(无卤、无烟、无毒)阻燃剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种针对相关阻燃剂的技术缺陷和功能缺失，利用PAL材料所具有的特殊性质与功能，制备低潜在火灾危险性、环境良好、综合力学性能优异的新型层状纳米PAL阻燃材料的制备方法，为制造高效、多功能、绿色化的阻燃产品提供材料方面的技术支持。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的新型层状纳米PAL阻燃材料的制备方法是：a、将PAL矿物原料经选矿、粉碎和提纯后制成90-98％的高纯PAL材料；b、将所述高纯PAL材料经过解聚分散、超微处理后制成小于100-800nm纳米、亚微米PAL材料；c、将所述纳米、亚微米PAL材料经无机活化后制成大比表面积纳米、亚微米PAL材料；d、将所述大比表面积纳米、亚微米PAL材料经有机改性后制成有机纳米、亚微米PAL材料；e、最后将所述有机纳米、亚微米PAL材料与聚合物基体复合后制成聚合物层状纳米PAL阻燃复合材料、或所述有机纳米、亚微米PAL材料与其它消防材料复合成具有消防阻燃的层状纳米PAL阻燃复合材料。

所述的解聚分散超微化处理是：首先控制PAL材料在水介质中的浓度，将PAL材料加入水中制成浆体，受控的浓度为10％--30％，该浓度参数控制在均质搅拌器中解聚；将浓度优化的PAL材料浆体打入均质高速分离机，在转速1000φ/min--3500φ/min的条件，制得超微化粒子，即纳米、亚微米PAL材料。

所述的纳米、亚微米PAL材料经过无机活化制成所述的大比表面积纳米、亚微米PAL材料，该无机活化包括酸活化、热活化和机械力化学活化三个过程，其中酸活化用8％--18％体积比的稀盐酸和6％--12％体积比的稀硫酸；热活化是通过PAL材料在110℃恒温下失水4-6小时实现；机械力化学是通过碾压，使PAL材料晶格缺陷大幅增加，主要是使用高光洁度变速电碾。

所述的大比表面积纳米、亚微米PAL材料是经有机化改性后制成用于与塑料、橡胶、涂料、纺织品、纸制品具优良亲和性的有机纳米、亚微米PAL材料；所述的有机化改性是指：选用质子化铵盐为改性剂。

本发明是将PAL材料的原料经选矿、分离、提纯、活化、解聚分散和有机化等现代工艺技术，制备新型亚微米—纳米级PAL阻燃材料(纯度：≥90％；粒度：100-800nm)，制作过程不产生废弃物，无化学污染，产品应用具有低烟、无毒和环保优势。

附图说明

图1是本发明的制备工艺原理框图。

具体实施方式