[发明专利]一种纳米复合膨胀型阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，具体涉及一种含有纳米镁铝水滑石的纳米复合膨胀型阻燃剂。 

背景技术

随着对环境保护和人类健康的日益重视，低毒少烟成为阻燃剂新的发展方向。无卤膨胀型阻燃剂是环境友好型阻燃剂，因其具有添加量大、热稳定性差和水溶性等缺点，在实际应用中受到限制。目前主要通过两种途径对膨胀型阻燃剂热稳定性进行改善：一是选用热稳定性高的酸源和炭源；二是添加少量的协效剂，提高热稳定性，促进成炭反应，减少生烟量和阻燃剂的用量。 

 集炭源、酸源和气源“三位一体”的IFR具有耐湿、热稳定性高等特点，是阻燃技术重要的发展方向。季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺盐（PDM）是一种优良的“三位一体”膨胀型阻燃剂，具有热稳定性好、电性能佳和耐光老化等优点，被广泛应用于各个领域。但是，该类IFR中炭源、酸源和气源各组分的配比较固定，适应性差，有待进一步研究和改善。将膨胀型阻燃剂与无机纳米粒子复合可有效解决这一问题，因为无机纳米粒子与膨胀型阻燃剂之间存在一定的协效作用。当在无机物中加入5%-10%含量的无机纳米粒子时，阻燃材料的机械、阻隔、抗静电、耐热性和阻燃性等性能得到改善，例如： 

(1) 蔡挺松等用氢氧化镁（ATH）与多聚磷酸铵（APP）复合物协效阻燃聚丙烯（PP），当ATH添加量为5%时，阻燃PP的氧指数提高了6%（参见：蔡挺松，郭奋，陈建峰.纳米改性氢氧化铝在PBT中的阻燃应用[J].塑料工业，2006，34(1):55-57）；

(2) 郑辉等制备了IFR/有机蒙脱土（OMMT）/PP阻燃纳米复合材料，当复合材料中IFR、OMMT的添加量分别为25%、4%时，PP的氧指数提高到了26%（参见：郑辉，胡珊，严春杰等.阻燃聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究[J].化工新型材料，2007，35(10):70-71）；

(3) 屈红强等的研究表明，纳米碳酸钙（CaCO₃）与膨胀型阻燃剂具有明显的协效作用（参见：屈红强，武伟红.纳米CaCO₃对阻燃型软质聚氯乙烯的增韧增强作用[J].中国塑料，2005，19（7）：36-40）；

(4) Ying Zhang等将合成的Fe-蒙脱土（Fe-MMT）应用于乙烯醋酸乙烯聚合物（EVA）/Mg(OH)₂体系，认为Fe-MMT可提高材料的阻燃性能，增加热稳定性并降低了热释放速率（参见：Ying Zhang，Yuan Hu，Lei Song，et al.Iufluence of Fe-MMT on the Fire Retarding Behavior and  Mechanical Property of (ethylene-vinyl acetate copolymer/magnesium hydroxide) Composite[J].Polym Adv Technol，2008，19:960-966）；

(5) 马志领、钟明强、Tang、韩俊峰等研究了层状纳米蒙脱土和聚合物的协效作用，认为两者之间在适当比例下存在协效作用（参见：马志领，张伟燕.聚丙烯/尼龙/纳米蒙脱土膨胀型阻燃材料的研究[J].塑料工业，2004，32（12）：40-42；钟明强，蔡伟乐，张玉庆等.纳米蒙脱土和尼龙6对聚丙烯无卤体系协同效应阻燃作用[J].塑料工业，2007，35(12):43-45； Tang Yong， Hu Yuan， Wang Shaofeng. Intumescent flame retardant-montmorillonite synergism in polypylene-layerde silicat nanocomposites[J].Polym Int， 2003， 52(8):1396-1400；韩俊峰，王德义，刘云等.一种膨胀阻燃PP体系及其燃烧性能[J].高分子材料科学与工程，2009，25(3):138-141）。

纵观现有技术，未见关于将季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐与镁铝水滑石复合制备了纳米复合膨胀型阻燃剂的报道。 

发明内容

本发明目的是提供一种纳米复合膨胀型阻燃剂及其制备方法。 

为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种制备纳米复合膨胀型阻燃剂的方法，包括以下步骤：