[发明专利]一种复合阻燃剂及其应用

说明书

本发明公开了一种复合阻燃剂及其应用。该复合阻燃剂复合了聚二磷腈、磷酸三乙酯和协效剂，所述的协效剂包括SiC‑MoSi₂、莫来石和硅酸钇中的一种或几种。采用含本发明复合阻燃剂的聚氨酯复合材料经过锥形量热仪测试结果表明，随着该复合阻燃剂的加入，阻燃聚氨酯复合材料的热释放速率、生烟速率、生烟量、烟因子有显著的降低，其剩余炭渣质量有大大提高；加入该阻燃剂的样品比聚氨酯复合材料样品相比，其比光密度在更早的时间内下降，表明了该阻燃样品在早期发生了分解，这十分有利于膨胀阻燃。此外，该阻燃剂的加入对材料的力学性能影响较小。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料阻燃改性的技术领域，特别涉及一种复合阻燃剂及其在阻燃聚氨酯复合材料制备中的应用。

背景技术

聚氨酯材料是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。此外聚氨酯材料也应用于制作鲨鱼皮泳衣、聚氨酯鞋底、聚氨酯涂料和聚氨酯胶黏剂等。尽管聚氨酯应用广泛，但该材料在燃烧的过程中产生大量的浓烟及毒气。据《火灾烟气毒性研究的进展》(Fire Science and Technology,24：674-678，2005)统计，烟气窒息在火灾伤亡事故中占主导地位。因此，提高聚氨酯复合材料的阻燃抑烟性能己显得尤为重要。

发明内容

为了提高聚氨酯复合材料的阻燃和抑烟性能，本发明使用协同材料作为阻燃协效剂与阻燃剂进行复配，提供了一种复合阻燃剂，并将其用于聚氨酯复合材料的改性中，克服现有聚氨酯复合材料容易燃烧，热释放量和有毒烟气释放量较大的缺点。

本发明的技术方案为：

一种复合阻燃剂：是在聚二磷腈和磷酸三乙酯阻燃体系中添加了协效剂，所述的协效剂包括SiC-MoSi₂、莫来石和硅酸钇中的一种或几种。

所述的复合阻燃剂：所述的阻燃体系与协效剂的重量份分别为16-19份和1-4份。

所述的复合阻燃剂：所述的聚二磷腈和磷酸三乙酯的质量比例为13-16:1.5-3。

所述的复合阻燃剂：优选以下重量份组分：

采用聚二磷腈14.5份、磷酸三乙酯1.5份、SiC-MoSi₂4份；

采用聚二磷腈15.5份、磷酸三乙酯2.5份、莫来石2份；

采用聚二磷腈15份、磷酸三乙酯2份、硅酸钇3份；

采用聚二磷腈14.5份、磷酸三乙酯1.5份、SiC-MoSi₂2份、莫来石2份；

采用聚二磷腈14.5份、磷酸三乙酯1.5份、SiC-MoSi₂2份、硅酸钇2份；

采用聚二磷腈15份、磷酸三乙酯2份、莫来石1.5份、硅酸钇1.5份；

采用聚二磷腈15份、磷酸三乙酯2份、SiC-MoSi₂0.9份、莫来石0.9份、硅酸钇1.2份。

所述的复合阻燃剂：制备所述的SiC-MoSi₂的过程如下：

1)首先准备异丙醇溶液，将碳化硅粉体分散于异丙醇溶液得到混合物A，其碳化硅的浓度为16～22g/L，再准备异丙醇溶液，将二硅化钼粉体分散于异丙醇中得混合物B，混合物B中二硅化钼浓度为30～39g/L；混合物A、混合物B分别搅拌均匀，得到悬浮液A、悬浮液B；