[发明专利]一种阻燃材料、含该阻燃材料的母粒及母粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃材料、含该阻燃材料的母粒及母粒的制备方法，阻燃材料按重量份计，包括环氧树脂50‑60份、氢氧化镁10‑15份、硼酸锌6‑8份和由聚合物PON 20‑30份，母粒包括球形的石蜡，石蜡中部设有中空内腔，中空内腔内填充有阻燃材料和石灰岩粉末，阻燃材料和石灰岩粉末的质量比为2:1，石蜡内部开设有第一填充腔和第二填充腔，第一填充腔和第二填充腔均位于中空内腔的外侧，第一填充腔和第二填充腔均不与中空内腔相连，第一填充腔内填充有碳酸氢钠，第二填充腔内填充有BTP。本发明应用PON、氢氧化镁和碳酸氢钠的自身吸热分解为NO₂、氧化镁和CO₂、水，以及碳酸氢钠与NO₂、水反应生成的CO₂，降低燃烧速度或使材料停止燃烧，提高阻燃效果。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，特别涉及一种阻燃材料、含该阻燃材料的母粒及母粒的制备方法。

背景技术

阻燃材料是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料，主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

环氧树脂作为一种热固性高分子材料，具有良好的机械性能，优良的热稳定性及耐腐蚀等性能，是一种应用广泛的热固性树脂，其产品主要包括结构胶、耐高温胶、导电胶、密封胶等，在体育用品、电子电器和汽车机械等领域具有重要的应用，因此，被广泛应用于粘合剂、表面涂层、封装材料及各种复合材料中。然而，在持续受高热的条件下，环氧树脂容易燃烧且阻燃性能较差，会释放出可燃性产物而导致火灾的发生，严重限制了环氧树脂材料的实际应用。

为了提高环氧树脂的阻燃性，通常在在环氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃添加剂，使之获得阻燃性能，如专利申请号为CN202010338349.1公开了一种植酸铵盐-石墨烯改性环氧树脂阻燃材料，包括以下配方原料及组分：植酸铵盐接枝石墨烯、环氧树脂、固化剂、消泡剂，其中植酸铵盐接枝石墨烯、环氧树脂、固化剂、消泡剂，质量比为0.2-1.5:100:10-20:0.5-2。该阻燃材料虽然能够赋予环氧树脂优异的阻燃性，但其阻燃效果不仅有V-0级还有V-1级，其不能达到稳定的V-0阻燃效果。因此，如何提高环氧树脂的阻燃稳定性及阻燃效果是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种阻燃性能好且阻燃效果稳定的阻燃材料、含该阻燃材料的母粒及母粒的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃材料，按重量份计，包括环氧树脂50-60份、氢氧化镁10-15份、硼酸锌6-8份和由3-羧基-5-羟基吡唑进行缩聚反应生成的聚合物PON 20-30份。

本发明在阻燃材料的原料中添加PON和氢氧化镁，PON在热分解过程中会产生NO₂，NO₂是不燃性气体，可覆盖在材料的表面，抑制材料中环氧树脂分解的可燃性气体与氧气接触，还能够稀释空气中的氧气和可燃性气体的浓度，从而降低燃烧速度或使材料停止燃烧，从而达到阻燃的效果；且通过加入氢氧化镁使其受热分解成氧化镁和水蒸气，该分解过程是吸热反应，使环氧树脂难以达到热分解的温度，进而延缓了燃烧反应的进行，且生成的氧化镁还会与环氧树脂燃烧产生的碳层结合，提高碳层的致密性，进而进一步使可燃性气体与氧气隔绝，提高阻燃效果；此外，生成的水蒸气也可起到阻燃的作用，进一步提高阻燃效果。

进一步，所述PON的结构式为：

，其中n为正整数。

进一步，所述3-羧基-5-羟基吡唑的结构式为：