[发明专利]塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种纳米阻燃复合材料，特别是一种塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材 料及其制备方法。

背景技术：纳米材料技术自上世纪80年代开发出以来得到了广泛地发展，特别是纳米蒙 脱土作为纳米材料中的一种更是被广泛应用于工程塑料、聚酰胺等，使得工程塑料的应用范 围得到拓展，但由于塑料自身特征等原因，其耐热防火性不佳，因此在制备过程中均会加入 一定的阻燃剂，这样其材料性能和应用就得到了极大的拓展，目前市场上应用的阻燃剂一般 为溴、磷系，而随着对环保性能要求越来越高，对开发出新型环保型的阻燃材料已是迫在眉 睫，如中国专利号为03106526.0的《尼龙66/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法》其是利用 尼龙66、蒙脱土，插层离子交换剂等复合制备出纳米复合材料，其是选用有机胺类如十六烷 基三甲基氯化铵等作为插层剂，这种插层剂熔点偏低，在高温时就会产生异味，而且其仅仅 是使材料的耐热幅有所提高，在其它性能方面没太多优势；又如中国专利申请号为 200510022571.6的《高强阻燃聚合物PA/PP合金》等专利申请，其阻燃插层剂大都使用有机 胺其在高温下易变色，不环保，而且制造使用方法是将纳米蒙脱土和阻燃剂一同置于塑料中 混合均匀后挤塑造粒，或在溶剂中浇注成型，运用该制造方法不能使阻燃剂被纳米片层充分 包夹使得阻燃协同效果降低。

发明内容：本发明就是要提供一种塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料及其制备方法，其具有 环保阻燃，高阻隔，耐温更高同时具有较好的力学性能的多功能纳米阻燃复合材料。

本发明塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料的技术方案是这样来实现的，包括下列重量份组份 组成：塑料80-100、纳米蒙脱土1-8。

所述塑料是PA6或PET或含30％玻纤的PA66；所述的纳米蒙脱土是由如下重量份组份插 层离子交换剂或阳离子交换剂10-50份和蒙脱土100份制备而成，其粒度200-500目。

本发明塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料是由下列重量份组份组成：PA6或PET或含30％玻 纤的PA66 80-100、纳米蒙脱土2-6、改性剂1-20；所述的改性剂为磷氮阻燃剂多聚磷酸铵。

所述的纳米蒙脱土是由下列重量份组份插层离子交换剂20-35份及含量为95-98％的钠基 硅铝酸盐，粒径300-500目，阳离子交换容量为100-150mmol/100g的蒙脱土100份混合制 成。

所述插层离子交换剂为氯化聚磷酸铵盐。

一种制备塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料的方法：

A、制备纳米蒙脱土

I、先制作插层离子交换剂氯化聚磷酸铵盐，将聚磷酸铵盐，充分搅拌形成稳定悬浮液， 控制温度30-90℃；加入Cl^-，反应15-30h，控制温度在80-95℃，在上述溶液中加入无机酸 搅拌反应10-15小时，蒸馏，烘干，粉碎，制得氯化聚磷酸铵盐；

II、将蒙脱土充分溶于水中形成悬浮液密封，加热控制温度70-85℃；把(I)步制取的 氯化聚磷酸铵盐溶液缓慢加入并搅拌，控制该温度下反应1-3小时；停止加热冷却至常温， 过滤，用水洗涤至滤液无Cl^-，过滤后的物料经真空干燥后粉碎至物料粒径为200-500目，即 为纳米蒙脱土；

B、取(I)步制备的纳米蒙脱土和改性剂在混合机中混合时间0.15-0.5h；

C、加入塑料原料并充分搅拌；控制温度80-200℃；

D、将上述充分混合后的物料在双螺杆挤出机中挤塑造粒；粒度在40-80目，即制得塑料/ 蒙脱土纳米阻燃复合材料。

所述制备塑料/蒙脱土纳米阻燃复合材料的方法是C步加入塑料PA6、PET、含30％玻纤的 PA66进行充分搅拌时控制其温度分别80-100℃，90-140℃、150-200℃。所述的无机酸为盐 酸或稀硫酸。