本發明涉及一種阻燃劑的制備方法，尤其是一種納米水滑石復合材料的制備方法。
背景技術：
：金屬化合物,特別是過渡金屬化合物對聚合物的抑煙效果很好,但由于價格昂貴,并在加工過程中多數金屬化合物會破壞聚合物的熱穩定性,難以在實際生產中應用。填料型阻燃劑,如氫氧化鋁、氫氧化鎂等,通過在受熱過程中分解產生大量水蒸氣,使得氣相中的氧氣濃度和可燃性揮發物的濃度明顯下降,同時產生的水能吸收大量的熱量而起到阻燃和抑煙作用。然而,由于大量地添加和填料粒徑大,嚴重影響了聚合物的力學性能。納米材料的開發為解決這一問題提供了有效的途徑。納米層狀雙金屬氫氧化物(簡稱水滑石,LDHs)對UPVC阻燃抑煙及機械性能的影響可避免上述缺點。CN102120856B公開了一種聚氯乙烯/有機水滑石納米復合材料，其組成以重量百分比計為：聚氯乙烯35～85％、有機水滑石1～10％、阻燃劑1～10％、其他助劑13～45％。其中，所述有機水滑石以重量百分比計，其主要組成為：水滑石類化合物60～95％，環氧化合物5～40％。還公開了上述聚氯乙烯/有機水滑石納米復合材料的制備方法。本發明制備的聚氯乙烯/有機水滑石納米復合材料，水滑石在聚氯乙烯基體中呈納米級分散，該復合材料成本低，加工性能及力學性能良好，阻燃抑煙性能得到顯著提高：LOI≥40，煙密度等級≤75；耐熱性也得到大幅度提高。CN104479173A公開了一種埃洛石納米管水滑石復合物及其制備方法，該復合物是由埃洛石納米管和水滑石兩種無機納米材料組成，其中所述的水滑石原位生長于埃洛石納米管的表面，呈片狀結構。其制備方法具體包括以下幾個步驟：1)將可溶性鎂鹽和可溶性鋁鹽溶于去離子水中，室溫下攪拌混合均勻；2)向步驟1)所制得的混合鹽溶液中加入埃洛石納米管，然后超聲分散形成均勻溶液；3)在強力攪拌狀態下，向步驟2)所制得的溶液中緩慢加入由氫氧化鈉和碳酸鈉組成的溶液，添加結束后，將其置于烘箱中靜止晶化一定時間；4)將沉淀物過濾，水洗，干燥，研磨后得到復合物。該復合物可以用作熱塑性和熱固性類高分子材料的阻燃劑，PVC基高分子材料的熱穩定劑和聚氨酯類彈性纖維的耐氯添加劑。CN104194117A公開了一種高性能納米復合材料，由以下重量份數的原料制成：低密度聚乙烯30-40份；水滑石5-15份；聚酰胺樹脂10-15份；納米粉體10-20份；消泡劑0.3-0.4份；成膜助劑1-2份；防凍劑0.2-0.5份；阻燃劑5-8份；發泡劑1-3份；竹炭纖維2-10份；耐磨劑0.5-2份。本發明性能好，穩定性高，添加的納米粉體和耐磨劑相互結合，提高了高性能納米復合材料的耐磨性能，同時竹炭纖維又增加了高性能納米復合材料的韌性，適用范圍廣。無機復合阻燃劑的制備一般采用公知的干法改性的方法，用高速攪拌機進行混合，同時添加通用的有機改性劑進行表面改性，通用的有機改性劑如：鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷或脂肪酸等，所制得的水滑石納米材料阻燃效果較差。技術實現要素：本發明目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種納米水滑石復合材料的制備方法。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種納米水滑石復合材料的制備方法，其特征在于制備步驟包括：（1）按重量份，分別稱取100份七水硫酸鎂MgSO4·7H2O和40-80份18水合硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶解于500-1000份去離子水，得到中間產物1；（2）按重量份，將30-60份NaOH與5-15份Na2CO3溶解于500-1000份去離子水中得到中間產物2；（3）按重量份，取100份中間產物1放入反應釜中，溫度30-80℃，加入50-100份中間產物2，0.5-2份月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯,0.1-1份四甲基胍硫酸氫鹽，溫度至50～80℃，反應2-5h，自然冷卻到室溫，加入過濾、洗滌，烘干，既得中間產物3；（4）按重量份，取100份中間產物3，0.1-1份α-羧基環己基磺酸，0.1-1份雙十二烷基仲胺，500-1000份去離子水,80-120℃反應10-40小時，過濾，洗滌，干燥，得到插層改性的水滑石阻燃劑。所述磷酸酯類活化劑所述磷酸酯類表面活性劑包括月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯，三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯，壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的1種或多種。所述月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯，α-羧基環己基磺酸，雙十二烷基仲胺均為市售產品。所述四甲基胍硫酸氫鹽為市售產品，如中科院蘭州化學物理研究所生產的產品。本發明由于采用了上述技術方案，具有以下有益效果：通過加入月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯，四甲基胍硫酸氫鹽離子液對納米水滑石進行分散，結晶及改性，通過α-羧基環己基磺酸，0.1-1份雙十二烷基仲胺進行插層改性，制得納米水滑石阻燃劑，使得阻燃劑顆粒與尼龍6的相容性好，總熱釋放量降低率可提高40%以上。具體實施方式以下實例僅僅是進一步說明本發明，并不是限制本發明保護的范圍。實施例1：（1）按重量份，分別稱取100份七水硫酸鎂MgSO4·7H2O和65份18水合硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶解于800份去離子水，得到中間產物1；（2）按重量份，將55份NaOH與7份Na2CO3溶解于800份去離子水中得到中間產物2；（3）按重量份，取100份中間產物1放入反應釜中，溫度56℃，加入70份中間產物2，0.5份月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯,0.3份四甲基胍硫酸氫鹽，溫度至67℃，反應4h，自然冷卻到室溫，加入過濾、洗滌，烘干，既得中間產物3；（4）按重量份，取100份中間產物3，0.6份α-羧基環己基磺酸，0.8份雙十二烷基仲胺，700份去離子水,100℃反應20小時，過濾，洗滌，干燥，得到插層改性的水滑石阻燃劑。產品編號M-1。實施例2：（1）按重量份，分別稱取100份七水硫酸鎂MgSO4·7H2O和40份18水合硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶解于500份去離子水，得到中間產物1；（2）按重量份，將30份NaOH與5份Na2CO3溶解于500份去離子水中得到中間產物2；（3）按重量份，取100份中間產物1放入反應釜中，溫度30℃，加入50份中間產物2，0.5份三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯,0.1份四甲基胍硫酸氫鹽，溫度至50℃，反應2h，自然冷卻到室溫，加入過濾、洗滌，烘干，既得中間產物3；（4）按重量份，取100份中間產物3，0.1份α-羧基環己基磺酸，0.1份雙十二烷基仲胺，500份去離子水,80℃反應40小時，過濾，洗滌，干燥，得到插層改性的水滑石阻燃劑。產品編號M-2。實施例3：（1）按重量份，分別稱取100份七水硫酸鎂MgSO4·7H2O和80份18水合硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶解于1000份去離子水，得到中間產物1；（2）按重量份，將60份NaOH與15份Na2CO3溶解于1000份去離子水中得到中間產物2；（3）按重量份，取100份中間產物1放入反應釜中，溫度80℃，加入100份中間產物2，2份壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯,1份四甲基胍硫酸氫鹽，溫度至80℃，反應5h，自然冷卻到室溫，加入過濾、洗滌，烘干，既得中間產物3；（4）按重量份，取100份中間產物3，1份α-羧基環己基磺酸，1份雙十二烷基仲胺，1000份去離子水,120℃反應10小時，過濾，洗滌，干燥，得到插層改性的水滑石阻燃劑。產品編號M-3。比較例1：月桂酸單乙醇酰胺磷酸酯不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-4。比較例2：四甲基胍硫酸氫鹽不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-5。比較例3：α-羧基環己基磺酸不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-6。比較例4：雙十二烷基仲胺不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-7。實施例4：將加入實施例1-3以及對比例1-3的阻燃劑15wt%加入到業內公知的標準尼龍6混合料中，到按GB/T20284-2006檢測總熱釋放量降低率。表1不同工藝做出的試驗樣品阻燃性能的比較編號總熱釋放量降低率%M-140.6M-240.1M-342.1M-432.9M-533.7M-634.6M-738.5未加入阻燃劑混合料14.4當前第1頁1 2 3