[发明专利]一种阻燃抑烟PVC管材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料管材技术领域，具体涉及一种阻燃抑烟PVC排水管材料及其制备方法。

背景技术

PVC-U排水管中所用原料聚氯乙烯(PVC)属于自熄性材料，但PVC在燃烧时会放出大量的黑烟和有毒气体。如HCl、CO、少量光气、苯、萘等芳香族化合物。在火灾时造成大量人员由于烟雾窒息而死亡，这使PVC的应用范围受到一定限制。同时，PVC-U排水管加工过程中加入增塑剂、润滑剂等助剂也会降低材料的阻燃性能和抑烟性能，所以，对PVC-U排水管材进行抑烟阻燃改性的研究越来越受到重视。因此，开发出适于PVC-U排水管的阻燃抑烟技术显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，公开一种阻燃抑烟PVC排水管材料，降低PVC管材料在燃烧时释放的黑烟和有毒气体，大大降低火灾事故中由于烟雾窒息造成的大量人员伤亡。

本发明的另一个目的是公开本发明所述阻燃抑烟PVC排水管材料的制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种阻燃抑烟PVC排水管材料，由复合阻燃剂与PVC树脂按照1.5~4：98.5~96的重量比组成，所述复合阻燃剂为阻燃剂及阻燃助剂组成，所述阻燃剂为采用钛酸酯类偶联剂NDZ-311表面处理的Mg(OH)₂；所述阻燃助剂为采用钛酸酯类偶联剂表面处理的Sb₂O₃或采用硅烷类偶联剂表面处理的ZnO。

若直接添加未经表面处理的Mg(OH)₂、Sb₂O₃或ZnO作为阻燃抑烟剂，存在用量大，易引起材料加工性能和力学性能降低的缺陷。采用偶联剂对阻燃剂及阻燃助剂进行表面处理，可以改善阻燃剂及阻燃助剂的分散度，提高其加工性能。但现有技术中少有报道偶联剂对阻燃性能和抑烟性能的影响，发明人意外发现选择合适的偶联剂对阻燃剂及阻燃助剂进行改性，有利于充分发挥复合阻燃剂的阻燃抑烟效应，提高阻燃和抑烟效果。针对阻燃剂Mg(OH)₂，采用钛酸酯类偶联剂NDZ-311表面处理，再与经过表面处理的阻燃助剂Sb₂O₃或ZnO协同使用，制得的PVC排水管阻燃抑烟性能更优，但是使用其他型号的钛酸酯类偶联剂（如NDZ-101、KR-38S等）表面处理Mg(OH)₂，PVC排水管的阻燃抑烟性能会下降，因此钛酸酯类偶联剂NDZ-311是表面处理Mg(OH)₂的最佳选择。

本发明所述阻燃助剂Sb₂O₃采用本领域常规钛酸酯类偶联剂表面处理即可，如果采用其他种类的偶联剂，后续制得的产品阻燃抑烟效果出现显著下降。

本发明所述阻燃助剂ZnO采用本领域常规硅烷类偶联剂表面处理即可，如果采用其他种类的偶联剂，则后续制得的产品阻燃抑烟效果出现显著下降。

本发明所述复合阻燃剂中，阻燃剂与阻燃助剂的用量参照本领域常规用量即可，优选地，阻燃剂与阻燃助剂的重量比为2~3：1。

优选地，使用占所述Mg(OH)₂质量分数0.3%~2%的钛酸酯类偶联剂NDZ-311对Mg(OH)₂进行表面处理，使用占所述Sb₂O₃质量分数0.3%~2%的钛酸酯类偶联剂对Sb₂O₃进行表面处理，使用占所述ZnO其质量分数0.3%~2%的硅烷类偶联剂对ZnO进行表面处理。

优选地，所述用于改性Sb₂O₃的钛酸酯类偶联剂的型号可选择NDZ-101、KR-TTS、KR-38S、HY-101或AG-K38等本领域常规型号，方便购买使用，同时后续制得的产品阻燃抑烟效果较佳。

优选地，所述用于改性ZnO的硅烷类偶联剂的型号选择KH-550、KH-560、KH-570、KH-903、A-171、A-151或A-189，方便购买使用，同时后续制得产品阻燃抑烟效果均较佳。

优选地，所述PVC排水管材料由复合阻燃剂与PVC树脂按照2.5：97.5的重量比组成，制得的PVC排水管抑烟效果最佳。

一种阻燃抑烟PVC排水管材料的制备方法，将复合阻燃剂与PVC树脂采用热混方式混合、挤出、成型制得产品。