[发明专利]一种阻燃基聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种阻燃基聚氯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯是氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物的统称。聚氯乙烯为无定形白色粉末状树脂，聚氯乙烯支化度较小。聚氯乙烯大分子链中含有强极性的氯原子，导致聚氯乙烯分子间作用力较大，从而提高了聚氯乙烯的力学强度、刚性、硬度、机械性能、抗张强度、冲击强度等。聚氯乙烯被广泛应用于塑料袋、保护膜、电缆、薄膜、人造革、日用品、管材、贴膜、包装等领域。

目前，聚氯乙烯材料在阻燃性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用聚氯乙烯、硫酸锰铵、硼酸单甘油酯、磷酸纤维素酯、聚乙烯醇改性木质素磺酸制备了阻燃基聚氯乙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的阻燃基聚氯乙烯材料具有优异的阻燃性能和力学强度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种阻燃基聚氯乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的阻燃性能和力学强度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种阻燃基聚氯乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将木质素磺酸、聚乙烯醇、氯化铵和二苯基甲烷二异氰酸酯按照质量份数比为70：18～29：22～36：11～19加入到反应器中，搅拌速度为56～78r/min，维持体系温度105～118 ℃、-0.07MPa条件下反应45min，产物经1000mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，63℃、-0.06MPa真空干燥9min，得到聚乙烯醇改性木质素磺酸；(2)、将磷酸二氢铵、羟丙基纤维素、N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照质量份数比23：43～53：115～126：18～25加入到反应器中，搅拌速度为87～96r/min，维持体系温度145～152 ℃、-0.08MPa条件下反应1.5～3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤3次，于70℃、-0.06MPa真空干燥0.5h，得到磷酸纤维素酯；(3)、将硼酸铵、3-氯甘油、乙酸铵饱和异丙醇溶液和乙醇按照质量份数比20：8～14：72～86：12～25加入到反应釜中，搅拌速度为125～146r/min，维持体系温度43～55 ℃条件下反应0.2～1h，产物经静置、取上清液用1000mL饱和碳酸氢钠溶液洗涤3次，于85℃、-0.06MPa真空干燥17min，即得到硼酸单甘油酯；(4)、将聚氯乙烯、硫酸锰铵、硼酸单甘油酯、磷酸纤维素酯、聚乙烯醇改性木质素磺酸、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比35：26～34：23～36：27～37：16～29：2～6：2～7加入到开炼机中，用开炼机在温度169～176℃混合反应2～6min，用挤出机在温度175～183℃挤出造粒，即得到阻燃基聚氯乙烯材料。

该发明所述的阻燃基聚氯乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将木质素磺酸、聚乙烯醇、氯化铵和二苯基甲烷二异氰酸酯按照质量份数比为70：18～29：22～36：11～19加入到反应器中，搅拌速度为56～78r/min，维持体系温度105～118 ℃、-0.07MPa条件下反应45min，产物经1000mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，63℃、-0.06MPa真空干燥9min，得到聚乙烯醇改性木质素磺酸；所述的二苯基甲烷二异氰酸酯的目的为了作为木质素磺酸和聚乙烯醇之间的交联剂。

(2)、将磷酸二氢铵、羟丙基纤维素、N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照质量份数比23：43～53：115～126：18～25加入到反应器中，搅拌速度为87～96r/min，维持体系温度145～152 ℃、-0.08MPa条件下反应1.5～3h，产物经过滤、500mL乙醇洗涤3次，于70℃、-0.06MPa真空干燥0.5h，得到磷酸纤维素酯；所述的羟丙基纤维素的目的为了提高聚氯乙烯的阻燃性。

(3)、将硼酸铵、3-氯甘油、乙酸铵饱和异丙醇溶液和乙醇按照质量份数比20：8～14：72～86：12～25加入到反应釜中，搅拌速度为125～146r/min，维持体系温度43～55 ℃条件下反应0.2～1h，产物经静置、取上清液用1000mL饱和碳酸氢钠溶液洗涤3次，于85℃、-0.06MPa真空干燥17min，即得到硼酸单甘油酯；所述的乙酸铵饱和异丙醇溶液的目的为了降低氯化铵在乙醇中的溶解度。