[发明专利]一种阻燃抑烟剂及其用于PVC片材的制备方法

说明书

本发明公开一种阻燃抑烟剂及其用于PVC片材的制备方法，该磷钨酸锌阻燃抑烟剂为含有铜、磷、钨、氧四种元素的化合物。钨和锌可与HCl反应形成的强Lewis酸能够有效的催化PVC燃烧反应生成共轭反式多烯、氯化氢以及氯化物，然后通过氯化物的重复催化，进而发生Friedel–Crafts反应，最终交联成炭，减少苯及芳烃的产量，从而起到抑烟的作用。而且钨元素对氮、磷的阻燃效果还具有促进作用，抑烟效果更显著。将该阻燃抑烟剂应用于制备PVC片材，解决了其燃烧时产生大量有害烟雾，危及人身安全的问题，拓宽了PVC片材的适用范围，利于其在建筑领域的进一步推广及应用。

技术领域

本发明涉及一种阻燃抑烟剂及其用于PVC片材的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是五大合成热塑性塑料之一，已经成为世界第二大产量的通用塑料仅次于聚乙烯，且PVC以硬质产品为主。所以PVC片材在家具、建材、装饰行业应用广泛，以较快速度发展。但PVC片材在燃烧过程中会产生大量的烟雾，发生火灾时带来更大人员伤亡，限制了其在建材与装饰材料中的应用，因此，提高PVC片材的阻燃抑烟性是PVC片材开发应用的关键，有助于促进其在相关行业中的应用。

目前，应用于PVC片材的主要是阻燃剂，包括有机阻燃剂和无机阻燃剂，有机阻燃剂在PVC中应用较少，一般PVC基体选用的都是无机阻燃剂。现有的无机阻燃剂可分为金属氢氧化物、锑系、锡系、硼系等，其中，锑系、锡系、硼系等多作为辅助阻燃剂，而金属氢氧化物一般作为阻燃填充剂，需要大量填充才能发挥阻燃效果。而且，这些无机阻燃剂的抑烟效果都不明显。因此，需要一种高性能的阻燃抑烟剂，减少阻燃剂的使用量的同时能起到良好的阻燃效果。

发明内容

针对上述存在的问题及为了达到上述的目的，本发明提供一种阻燃抑烟剂及其用于PVC片材制备的方法，通过使用磷钨酸锌作为阻燃抑烟剂，提高PVC片材的氧指数，抑制PVC片材的发烟量，阻燃抑烟效果明显。具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种阻燃抑烟剂，该磷钨酸锌阻燃抑烟剂为含有铜、磷、钨、氧四种元素的化合物，其阻燃抑烟机理如下：。

该阻燃抑烟剂中，磷化合物属于膨胀型阻燃剂的气源与酸源，为抑烟性能保证前提条件。钨和锌可与HCl反应形成的强Lewis酸能够有效的催化PVC燃烧反应生成共轭反式多烯、氯化氢以及氯化物，然后通过氯化物的重复催化，进而发生Friedel–Crafts反应，最终交联成炭，减少苯及芳烃的产量，从而起到抑烟的作用，因此钨元素与锌协同能更好的促进PVC的抑烟性能。而且钨元素对氮、磷的阻燃效果还具有促进作用，因此以该四种元素的化合物作为抑烟剂时，不仅促进磷元素能为膨胀型阻燃剂的气源与酸源的阻燃效果，抑烟效果更显著。

本发明还提供一种将前述的阻燃抑烟剂用于制备阻燃抑烟PVC片材的制备方法，各组分按重量份计包括：

PVC树脂粉100份，

复合稳定剂2～5份，

润滑剂0.2～1.0份，

增塑剂1～5份，

阻燃抑烟剂2～8份。

优选的，所述的稳定剂是稀土复合热稳定剂。

优选的，所述的润滑剂为聚乙烯蜡。

优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

前述的阻燃抑烟PVC片材制备的方法，包括步骤如下：

(1)升温搅拌：依据原料配方将PVC树脂粉、复合稳定剂、润滑剂、增塑剂和阻燃抑烟剂加入高速搅拌机中进行升温搅拌，获得高温物料；

(2)降温搅拌：将步骤(1)中获得的高温物料转入冷搅拌机中进行降温搅拌，获得低温物料；