[发明专利]一种纳米阻燃剂母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米阻燃剂母粒技术领域，尤其涉及一种纳米阻燃剂母粒及其制备方法。

背景技术

随着高分子技术的发展，性能优异的合成材料开始走入国民经济的各个领域。由于高分子材料大多为可燃物，且在燃烧的过程中会释放出大量的有毒有害气体，因此，对高分子材料进行阻燃改性是未来高分子改性领域一个重要课题。阻燃剂，又称防火剂，耐火剂或难燃剂，是一种用来提升材料抗燃性，阻止材料被引燃和抑制火焰传播的助剂；它主要用于阻燃合成高分子材料以及天然高分子材料(包括塑料、纤维、橡胶、涂料等)。添加有阻燃剂的材料与不含阻燃剂的材料相比不易被引燃，且能在火灾中抑制火焰的传播和有毒有害气体的扩散，大大降低火灾的危险，保证各种塑料、橡胶等制品能够更加安全的使用。

目前，常用的阻燃剂主要有无机阻燃剂和磷氮类膨胀型阻燃剂，而无机阻燃剂由于与聚烯烃树脂的相容性差，阻燃效率低，只有在大量填充时才具有一定的阻燃效果，而这样会严重损害聚烯烃的力学性能和加工性能。磷氮类阻燃剂一般都为粉体，而且其细度一般在400目以上，生产和使用过程中容易产生大量的粉尘污染，对人体健康造成很大危害，同时还会对加工设备造成一定程度的磨损。此外，磷氮类阻燃剂都具有吸湿性较强、热稳定性不高、与聚烯烃树脂的相容性较差等问题，导致阻燃材料对水分较敏感、易发泡和降解、阻燃剂在树脂中分散性较差和在一定程度上损害材料的加工性能和物理机械性能的缺点。

发明内容

本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种纳米阻燃剂母粒及其制备方法。

本发明采用以下技术方案：

纳米阻燃剂母粒，包括下按质量份数计的原料：钠基蒙脱土10-20份、改性剂5-8份、聚乙烯10-30份、红磷40-60份、有机硅溶剂3-5份，抗氧剂0.5-1份。

优选地，所述的改性剂为十二烷基溴化铵类物质。

优选地，所述的有机硅溶剂为KH550、KH560、KH570中的一种。

优选地，所述的抗氧剂包括受阻酚抗氧剂和/或亚磷酸酯抗氧剂。

进一步优选地，所述的抗氧剂为B215、B225和B900中的一种或多种。

纳米阻燃剂母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将钠基蒙脱土按1:(8-10)的质量比加入自来水中，高速搅拌至均匀；(2)对步骤(1)所得的液体放置72-80小时后，取上层液体进行加热至75-90℃，加入改性剂至分层；(3)将步骤(2)获得的分层的固体悬浮液分离，取上层液体加入有机硅溶剂1-2份，搅拌均匀；(4)取红磷在100℃下烘干，加入聚乙烯，搅拌，加入有机硅溶剂2-3份，继续搅拌均匀；(5)将步骤(3)所得乳液烘干，取10-20份加入步骤(4)中，加入抗氧剂，继续搅拌；(6)通过单螺杆挤塑成型，即为纳米阻燃剂母粒。

本发明方法制备的纳米阻燃剂母粒应用于制备纳米尼龙6复合材料。

纳米尼龙6复合材料的制备步骤：(1)混合：将PA6、纳米阻燃剂母粒、耐击穿母粒、相容剂、抗氧剂在高搅机中混合均匀，放入主喂料口；玻璃纤维通过测喂料口；(2)通过双螺杆挤塑成型即可。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的制备的纳米阻燃剂母粒阻燃效果好，在后续生产复合材料时，可减少阻燃剂的添加量，从而降低阻燃剂对材料物理力学性能的影响。纳米阻燃剂母粒应用于制备纳米尼龙6复合材料，可以很好的与物料混合均匀，有效避免了粉体和粒料混合不均匀导致材料质量不稳定的情况。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种纳米阻燃剂母粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钠基蒙脱土按1:8的质量比加入自来水中，高速搅拌至均匀；

(2)对步骤(1)所得的液体放置72小时后，取上层液体进行加热至75℃，加入改性剂至分层；

(3)将步骤(2)获得的分层的固体悬浮液分离，取上层液体加入有机硅溶剂1份，搅拌均匀；

(4)取红磷在100℃下烘干，加入聚乙烯，搅拌，加入有机硅溶剂2份，继续搅拌均匀；

(5)将步骤(3)所得乳液烘干，取10份加入步骤(4)中，加入抗氧剂，继续搅拌；

(6)通过单螺杆挤塑成型，即为纳米阻燃剂母粒。

实施例2：

一种纳米阻燃剂母粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钠基蒙脱土按1:10的质量比加入自来水中，高速搅拌至均匀；

(2)对步骤(1)所得的液体放置80小时后，取上层液体进行加热至90℃，加入改性剂至分层；