[发明专利]一种2CaO·B2O3·H2O/Mg(OH)2纳米复合阻燃剂

说明书

本发明公开了一种2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃剂，该复合阻燃剂是将CaCl₂、H₃BO₃、NaOH和Mg(OH)₂纳米片在160～200℃下水热反应6～10小时制备而成。本发明方法简单，成本低廉，低温水热反应，通过原位反应制备出了2CaO·B₂O₃·H₂O负载Mg(OH)₂的纳米复合阻燃剂，且所制备的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料分散性好、粒径小，且具有较好的阻燃效果和抑烟作用。

技术领域

本发明属于阻燃技术领域，具体涉及一种阻燃性能优良的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料。

背景技术

随着重大火灾次数的增多以及塑料焚烧造成的二次污染等问题的出现，阻燃剂的应用受到了广泛的关注。硼酸钙是一种新型高效无机阻燃剂，它具有热稳定性高、粒度细、体积质量小、易分散、无毒等显著特点，既能阻燃又能抑烟，并能消灭电弧，因此有着良好的市场前景，被广泛应用于各种纤维、树脂、橡胶制品、电器绝缘材料、电线、电缆、防锈漆等方面的阻燃。

然而，硼酸钙相对大的粒径在基质中很难分散，限制了其在工业上的应用；由于纳米材料的形貌和尺寸对其阻燃性能有很大影响，对于等量的阻燃剂，其粒径愈小比表面积愈大，超细化、纳米化以后，增强了界面的相互作用，可以更均匀的分散于基质中，更有效地改善共混料的力学性能，阻燃效果就愈好。单一阻燃剂在使用过程中总有一定的缺陷，例如经常使用的无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁，在使用的过程中，其对填充量的需求较大。如果将纳米硼酸盐与其他阻燃剂复配并用，既可以发挥阻燃协效作用和硼酸盐的抑烟功能，还可降低阻燃剂的用量。所以，开展硼酸钙纳米材料及其复合阻燃剂的制备和阻燃性能研究具有重要现实意义。

发明人在研发过程中发现有关水合硼酸钙纳米结构的制备报道极少，虽然Lihong Bao等人提出采用水热法制备硼酸钙2CaO·B₂O₃·H₂O纳米带，而且发明人课题组也曾报道了椭球状、蚕蛹状4CaO·5B₂O₃·7H₂O纳米结构的制备，相转化法制备片状、椭球状、菜花状CaO·3B₂O₃·4H₂O纳米结构，但未有人提出过关于组成为 2CaO·B₂O₃·H₂O的纳米级复合型产品制备的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种粒径小、分散性好、阻燃性能优良的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃剂。

解决上述技术问题所采用的技术方案是该2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃剂由下述方法制备得到：

将CaCl₂、H₃BO₃、NaOH和Mg(OH)₂纳米片按摩尔比为1:1～6:7～10:0.1～0.3加入去离子水中，室温超声分散均匀，在160～200℃下水热反应6～10小时，自然冷却至室温，所得产物经抽滤、洗涤、干燥，得到2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃剂。