[发明专利]一种聚氯乙烯防火材料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种聚氯乙烯防火材料，包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、聚丙烯酸铝、铜粉改性硅胶、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、氢氧化钠水溶液、邻苯二甲酸酐和氢氧化铝反应制得，聚丙烯酸铝由丙烯酸、丙烯酸铝、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、水和过硫酸铵反应制得，丙烯酸铝由丙烯酸、氨水、乙醇和三氯化铝反应制得，铜粉改性硅胶由铜粉、硅胶、KH‑560硅烷偶联剂和BYK‑1150反应制得。该发明具有优异的防火性能和力学强度。

技术领域

该发明涉及一种聚氯乙烯防火材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯为最通用、使用量最大的热塑性合成树脂之一。聚氯乙烯具有优异的耐有机无机化学试剂腐蚀、阻燃性能、耐磨、拉伸强度等优势。聚氯乙烯被广泛应用于电脑屏幕保护膜、农业生产用地膜、一次性塑料包装袋、电线管线、给排水管道等领域。

目前，聚氯乙烯材料在防火性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用改性聚氯乙烯、聚丙烯酸铝、铜粉改性硅胶制备了聚氯乙烯防火材料，该方法制备的聚氯乙烯防火材料具有优异的防火性能和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种聚氯乙烯防火材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的防火性能和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种聚氯乙烯防火材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将铜粉、硅胶、KH-560硅烷偶联剂和BYK-1150按照质量份数比为50：25～31：0.3～1：0.2～1加入到高速混合机中，混合速度为300～450r/min，维持体系温度155～163 ℃条件下反应10min，得到铜粉改性硅胶；(2)、将质量份数比为50～62的氨水按照0.3份/分钟的添加速率添加至装有质量份数比为50：27～39的丙烯酸和乙醇反应釜中，搅拌速度为85～90r/min，维持体系温度33～45 ℃条件下反应25～40min，将质量份数比为26～37的三氯化铝添加至反应釜中，在53～65℃、-0.06MPa减压反应50min，产物经过滤、500mL乙醇洗涤3次，于50℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到丙烯酸铝；(3)、将丙烯酸、丙烯酸铝、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、水和过硫酸铵按照质量份数比20：65～80：7～13：0.5～3：45～62：0.4～1加入到反应釜中，搅拌速度为45～56r/min，维持体系温度32～38 ℃条件下搅拌反应30～43min，将反应釜升温至65℃、-0.08MPa条件下继续上述反应35min，产物经75℃、-0.07MPa真空干燥1h，粉碎，即得到聚丙烯酸铝；(4)、将聚氯乙烯和氢氧化钠水溶液按照质量份数比100：57～70加入到水热反应釜中，维持体系温度45～50 ℃条件下反应15～30min，产物经500mL 10%乙酸水溶液洗涤3次，500mL水洗涤3次，500mL乙醇洗涤3次后，将产物和质量份数比为45～63的邻苯二甲酸酐用高速混合机在166～173℃、400～550r/min共混3min后，将质量份数比为8～11的氢氧化铝添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应5min，用挤出机在175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、聚丙烯酸铝、铜粉改性硅胶、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸镁按照质量份数比100：36～49：23～34：3～8：4～9加入到高速混合机中，用高速混合机在温度168～172℃混合反应2～8min，用挤出机在温度170～178℃挤出造粒，即得到聚氯乙烯防火材料。

该发明所述的聚氯乙烯防火材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将铜粉、硅胶、KH-560硅烷偶联剂和BYK-1150按照质量份数比为50：25～31：0.3～1：0.2～1加入到高速混合机中，混合速度为300～450r/min，维持体系温度155～163 ℃条件下反应10min，得到铜粉改性硅胶；所述的铜粉的目的为了提高硅胶的导热性能和及时将热量转移。