[发明专利]一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合阻燃剂，具体涉及一种用于PVC材料中的复合阻燃剂。

背景技术

PVC(聚氯乙烯)树脂本身就具有高阻燃性，纯PVC树脂氧指数达24.5，可以认为是一种阻燃性能优良的材料。但在其加工过程中往往加入大量的助剂(如增塑剂，偶联剂等)用以提高材料的加工性能和柔软度，而助剂一般为易燃物，大量添加会大大降低软质PVC的阻燃性；另外，PVC燃烧时生烟量大，而且添加的大多是有机类阻燃剂，不仅有毒，而且容易造成二次污染。而无机阻燃剂无毒或低毒、燃烧时能防流滴、不产生烟雾，很多还有抑制烟雾的作用，完全符合当今阻燃剂向环保型发展的大趋势，但是我国大量使用的是单一品种的阻燃剂，价格昂贵，生产成本过高。因此，在提高PVC树脂阻燃性的同时，降低阻燃剂的成本，是目前研究的主要方向。

研究如何将各种无机阻燃剂复合使用，使其合理搭配，产生一种协同阻燃消烟的作用，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃剂，本发明通过对ZnSiO₃和Mg(OH)₂复配找到一种新的复合配方，在对PVC树脂力学性能影响不大的情况下，提高PVC树脂的阻燃性能，以期降低其成本，有利于工业生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种能提高PVC阻燃性能的复合阻燃剂，由ZnSiO₃与Mg(OH)₂组成，且ZnSiO₃∶Mg(OH)₂的质量比为1∶9。

所述复合阻燃剂的制备方法是：将ZnSiO₃与Mg(OH)₂按质量比1∶9混合，经充分研磨，混合均匀后，置于干燥器中备用。

本发明还公开了所述复合阻燃剂的应用方法，具体操作如下：

将PVC树脂、增塑剂、稳定剂、偶联剂、润滑剂和所述复合阻燃剂混合均匀后，用双螺杆挤出机在140℃-160℃下混炼15min，挤出。

较佳的，以上各物质用量按重量份数计分别是：PVC树脂100份、增塑剂40份、稳定剂1份、偶联剂1份、润滑剂1份和所述复合阻燃剂10-25份。

较佳的，所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯。

较佳的，所述稳定剂是有机锡稳定剂和/或复合稳定剂(QHL-2000)。

较佳的，所述偶联剂是NDZ-201。

较佳的，所述润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸钠和/或硬脂酸锌。

本发明还公开了一种制备ZnSiO₃的方法，包括以下具体步骤：

称取硫酸锌用蒸馏水溶解，配置成0.2mol/L的溶液；称取硅酸钠同样配置成0.2mol/L的溶液；将0.2mol/L的硫酸锌与0.2mol/L的硅酸钠溶液按摩尔比1∶1在电动搅拌器的高速搅拌下混合，反应1h，用抽滤机抽滤，在70℃温度下真空干燥，经过充分研磨，过80目标准筛，得到硅酸锌样品干燥保存备用。

本发明的优点是：复合阻燃剂对PVC力学性能影响很小，而且低毒，符合当今环保的趋势，操作简单，价格低廉，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的操作流程图。

图2是断裂伸长率图。

图3是拉伸强度图。

图4是对比氧指数。

图5是水平燃烧。

图6是垂直燃烧。

图7是PVC空白样品热分析。

图8是PVC(复合阻燃剂20g)样品热分析。

图9是PVC(氢氧化镁20g)样品热分析。

图10是PVC(硅酸锌20g)样品热分析。

图11是对比热重分析。

具体实施方式

以下实施例中ZnSiO₃的合成方法为：称取28.756g硫酸锌用蒸馏水溶解，转于500ml容量瓶定量，配置成0.2mol/L的溶液。称取28.422g硅酸钠同样配置成0.2mol/L的溶液。将0.2mol/L的硫酸锌与0.2mol/L的硅酸钠溶液按摩尔比1∶1在电动搅拌器的高速搅拌下混合，反应1h，用抽滤机抽滤，在70℃温度下真空干燥，经过充分研磨，过80目标准筛，得到硅酸锌样品干燥保存备用。

以下实施例中所需要的药品列于表1所示。

表1实验药品

以下实施例中所需要的仪器列于表2。