[发明专利]一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材及其制备方法

说明书

本发明公开一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材及其制备方法，该PVC硬质板材组分包括PVC树脂粉、稳定剂、润滑剂、加工助剂、填料和阻燃抑烟剂；所述阻燃抑烟剂为含有铜、磷、钨、氧四种元素的化合物。其中，磷元素能够作为膨胀型阻燃剂的气源与酸源，具有显著的阻燃作用；铜是通过还原偶联机理促进PVC分解生成多烯链，产生交联，减少共轭多稀链形成，分子内环化被抑制，造成PVC降解时形成苯系化合物降低，从而对PVC起到抑烟作用，钨可与HCl反应形成强Lewis酸，催化反应生成反式共轭多烯、氯化氢以及氯化物，起到抑烟的作用，铜与钨对PVC抑烟有协同效应；同时钨元素对氮、磷的阻燃效果还具有促进作用，从而解决了PVC片材燃烧时产生大量有害烟雾，危及人身安全的问题，利于其在建筑领域的进一步推广及应用。

技术领域

本发明涉及一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材及其制备方法。

背景技术

PVC硬质板材，被广泛应用于工业、农业、交通、建筑、通讯、医疗卫生等各领域，如建材、装修、家具等等方面应用广泛等。硬质PVC在空气中燃烧时会放出大量的黑烟，而黑烟是火灾中最致命的因素。因此，需要对PVC硬质板材进行阻燃抑烟处理。

发明内容

针对上述存在的问题及为了达到上述的目的，本发明提供一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材及其制备方法，通过使用磷钨酸铜作为阻燃抑烟剂，能提高PVC片材的氧指数，抑制PVC硬质板材的发烟量，阻燃抑烟效果明显。具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材，其组分包括PVC树脂粉、稳定剂、润滑剂、加工助剂、填料和阻燃抑烟剂；所述阻燃抑烟剂为含有铜、磷、钨、氧四种元素的化合物。本发明中优选的阻燃抑烟剂为磷钨酸铜，其阻燃抑烟机理如下：

磷钨酸铜(Cu₃[PW₁₂O₄₀]₂)属于过渡金属盐，其含有铜、磷、钨、氧四种元素的化合物。其中，磷化合物属于膨胀型阻燃剂的气源与酸源，为抑烟性能保证前提条件。铜是通过还原偶联机理促进PVC分解生成多烯链，产生交联，减少共轭多稀链形成，分子内环化被抑制，造成PVC降解时形成苯系化合物降低，从而对PVC起到抑烟作用；钨可与HCl反应形成强Lewis酸，催化反应生成反式共轭多烯、氯化氢以及氯化物，起到抑烟的作用，铜与钨对PVC抑烟有协同效应。而且钨元素对氮、磷的阻燃效果还具有促进作用，因此磷钨酸铜作为抑烟剂时，磷元素能为膨胀型阻燃剂的气源与酸源，阻燃效果更显著。

前述的磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材，其组分按重量份计包括：

PVC树脂粉100份，

稳定剂2～5份，

润滑剂0.3～1.2份，

加工助剂1～3份，

填料8～25份，

阻燃抑烟剂2～8份。

优选的，所述的稳定剂是钙锌复合热稳定剂。

优选的，所述的润滑剂为聚乙烯蜡。

优选的，所述的填料为1250目碳酸钙。

其次，本发明还提供一种磷钨酸铜抑烟PVC硬质板材的制备方法，包括步骤如下：

(1)升温搅拌：依据原料配方将PVC树脂粉和助剂加入高速搅拌机中进行升温搅拌，获得高温物料；

(2)降温搅拌：将步骤(1)中获得的高温物料转入冷搅拌机中进行降温搅拌，获得低温物料；

(3)高温挤出：将步骤(2)中获得的低温物料加入到挤出机中，经平行双螺杆挤出机高温挤出，获得PVC硬质板材半成品；