[发明专利]一种纳米高效催化阻燃功能母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米高效催化阻燃功能母粒，包括以下重量份的组分：纳米催化成碳剂预分散浆5‑15份、载体75‑90份、功能助剂5‑10份；所述纳米催化成碳剂预分散浆包括分散溶剂、稳定剂和纳米催化成碳剂；所述分散溶剂、稳定剂和纳米催化成碳剂的质量比为60‑80：10‑20：2‑5。本发明还涉及功能母粒的制备方法，包括纳米催化成碳剂预分散浆和功能助剂的制备，及其与载体的混合挤出。本发明适合于大生产过程，并取得良好的催化阻燃效果。

技术领域

本发明涉及阻燃功能母粒及其制备领域，具体涉及一种纳米高效催化阻燃功能母粒及其制备方法。

背景技术

塑料类产品有着优异的力学性能、耐化学腐蚀性能等，被广泛应用于电器、家具、管材等多各种领域。然而塑料燃烧类产品易燃，并且极易产生对人危害更大烟和有毒气体。随着人们防火意识不断增强和国家法律法规的不断完善，阻燃塑料逐渐普及。早期阻燃多采用卤系阻燃材料，但卤系阻燃剂在燃烧过程中产生卤化氢气体，对生物和环境造成一定的影响。因此无卤阻燃材料逐渐兴起，催化成碳作为其中一种，近年发展迅速。

纳米磷酸锆作为催化成碳剂应用十分广泛，许多资料报道其广泛应用。纳米磷酸锆由于其酸性点位的存在，可以有效地催化材料成碳，发挥阻燃效果。文献Catalyzingcarbonization function of α ZrP based intumescent fire retardantpolypropylene nanocomposites中，作者以聚磷酸铵和季戊四醇组成膨胀型阻燃体系，磷酸锆提供酸性中心促进成碳，获得较好的阻燃效果。专利CN201510500445.0中，作者以纳米磷酸锆修饰三嗪大分子作为成碳催化剂，与聚磷酸铵一同制备了阻燃聚丙烯材料。专利CN201910893908.2中，作者制备了一种基于石墨化氮化碳复合插层改性的磷酸锆阻燃剂，通过改性降低了磷酸锆表面极性，增加了树脂相容性。因磷酸锆酸性较强与聚烯烃类材料相容性差，以上以磷酸锆为原料制备的阻燃产品，或磷酸锆添加量较大破坏材料力学性能，或工艺繁琐不利于工业化生产。

发明内容

为了解决上述问题，本发提供一种纳米高效催化阻燃功能母粒及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种纳米高效催化阻燃功能母粒，包括以下重量份的组分：纳米催化成碳剂预分散浆5-15份、载体75-90份、功能助剂5-10份；

所述纳米催化成碳剂预分散浆包括分散溶剂、稳定剂和纳米催化成碳剂；

所述分散溶剂、稳定剂和纳米催化成碳剂的质量比为60-80：10-20：2-5。

优选的，所述分散溶剂为聚乙二醇和石蜡矿物油中的一种或两种的组合。

优选的，所述稳定剂为高度支化结构的聚酰胺-胺PAMAM与三乙胺单体混合物，其中，聚酰胺-胺PAMAM含有-NH₂、-OH、-COOCH₃中2个及其以上官能团，能够与偶联剂发生接枝交联反应，高度支化结构的聚酰胺-胺PAMAM与三乙胺单体质量比为30~50：50~70。

优选的，所述纳米催化成碳剂为纳米磷酸锆。

优选的，载体为烯烃类。

优选的，所述烯烃类包括聚乙烯和/或聚丙烯。

优选的，所述功能助剂包括协效剂、抗氧剂、润滑剂和偶联剂，质量比为0.5~1：0.3~0.8：1~3：1~2.5。

优选的，所述协效剂为聚磷酸铵；

所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；

所述润滑剂为聚合蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和脂肪酸酯类润滑剂中的一种或其组合物；

所述偶联剂为硅烷偶联剂中的一种或其组合物。

一种纳米高效催化阻燃功能母粒的制备方法，包括以下步骤：