[发明专利]一种钴酸镍作为阻燃协效剂的应用

说明书

本发明属于阻燃材料领域，公开一种钴酸镍作为阻燃协效剂的应用。本发明将钴酸镍作为膨胀性阻燃剂的阻燃协效剂应用在聚合物中，少量添加钴酸镍能明显提升膨胀性阻燃剂在聚合物中的阻燃性能，降低膨胀性阻燃剂在聚合物中的添加量。

技术领域

本发明属于阻燃材料领域，具体涉及一种钴酸镍作为阻燃协效剂的应用。

背景技术

聚合物具有质轻、比强度高、化学稳定性好等优点，已成为人们日常生活中不可或缺的材料。然而，绝大部分聚合物都属于易燃材料，遇火易发生熔融、流淌，且火焰蔓延很快，严重危害人们的生命和财产安全。为提高聚合物的阻燃性能，在聚合物中加入阻燃剂是一种简单、有效的方法。膨胀型阻燃剂（IFR）具有相对环保、低毒等特点在聚合物中广泛使用，但是其添加量较大，严重影响材料的其他性能。加入一些阻燃协效剂可以提高IFR的阻燃效率，适当降低IFR的用量。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的旨在提供一种钴酸镍作为阻燃协效剂的应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种钴酸镍作为阻燃协效剂的应用。

较好地，钴酸镍作为膨胀性阻燃剂的阻燃协效剂。

较好地，钴酸镍的用量为膨胀性阻燃剂的1~15 wt%。

较好地，钴酸镍和膨胀性阻燃剂加入到聚合物中制备阻燃聚合物。

较好地，所述膨胀性阻燃剂由酸源、气源和碳源按质量比3∶（0~2）∶（0~2）组成；所述酸源为聚磷酸铵，所述气源为聚磷酸铵、尿素、三聚氰胺、聚酰胺的一种或混合物，所述碳源为季戊四醇、双季戊四醇、淀粉、乙二醇、酚醛树脂的一种或混合物；其中，聚磷酸铵同时含有磷和氮，所以既可以作为酸源，也可以作为气源；在非含氧聚合物中必须加入碳源，在含氧聚合物中可以少加或者不加碳源，如环氧树脂，不需要加或者少加碳源。

较好地，所述聚合物为聚丙烯、聚乙烯、不饱和聚酯、聚氨酯、尼龙或环氧树脂。

钴酸镍（NiCo₂O₄）属于双金属氧化物，是一种重要的功能材料。由于其特殊的结构和物理化学性质，钴酸镍在电化学、催化、吸附等方面有十分重要的应用。但是，尚未发现钴酸镍作为膨胀性阻燃剂的协效剂在聚合物中的应用。

有益效果：本发明将钴酸镍作为膨胀性阻燃剂的阻燃协效剂应用在聚合物中，少量添加钴酸镍能明显提升膨胀性阻燃剂在聚合物中的阻燃性能，降低膨胀性阻燃剂在聚合物中的添加量；在钴酸镍添加量为1.5wt%、膨胀性阻燃剂添加量为18.5wt%条件下，聚丙烯的极限氧指数可以达到34.5，UL-94垂直燃烧等级达到V-0级；在钴酸镍添加量为0.25wt%、膨胀性阻燃剂添加量为9.75wt%条件下，环氧树脂的极限氧指数可以达到30.6，UL-94垂直燃烧等级达到V-0级。

附图说明

图1：实施例1所得产物与对比样品的锥形量热测试获得的热释放率曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细、清楚地描述，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

称取聚丙烯（PP）80 g、钴酸镍1.5g、膨胀性阻燃剂18.5 g（聚磷酸铵（APP）13.9 g，季戊四醇（PER）4.6 g）进行混合，然后采用双螺杆挤出机加工制样，得到阻燃PP，样品记作PP2；在加工工程中，双螺杆挤出机的料筒温度控制在160~170℃，转速为50 r/min，注射区的温度为190 ℃，模板区的温度为70 ℃。

为了对比研究，按上述同样加工方法制备样品，其中不加钴酸镍和膨胀性阻燃剂的样品，记作PP0；不加钴酸镍的样品，记作PP1。

实施例2