無鹵阻燃劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種納米纖維Mg (0!02無鹵阻燃劑的制備方法，屬于無鹵阻燃劑制備領域。
【背景技術】
[0002]無鹵阻燃劑，因其高效、低煙、低毒等特性，最終可以取代含鹵阻燃劑；磷系阻燃劑和無機氫氧化物也應進一步加強研究，特別是在阻燃劑的微膠囊化技術、超細化技術、表面改性處理技術等方面，通過微膠囊化可以降低紅磷的吸濕水解性，減少有毒磷化氫氣體的放出；膨脹型阻燃劑和高聚物/無機納米復合材料阻燃劑因其具有優良的阻燃性能和物理性能以及無毒、無污染等優點，必將成為下一步研究開發的重點。隨著人們對聚合物阻燃體系環境友好性要求的不斷提高，納米高聚物/無機復合材料與磷-氮系阻燃劑的協同阻燃應當是今后阻燃劑改性研究的主要方向。
[0003]氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑，通過受熱分解時釋放出結合水，吸收大量的潛熱，來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度，具有抑制聚合物分解和對所產生的可燃氣體進行冷卻的作用。分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材料，也能幫助提高合成材料的抗火性能，同時它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化鎂是公認的橡塑行業中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優秀阻燃劑。廣泛應用于橡膠、化工、建材、塑料及電子、不飽和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。特別是對礦用導風筒涂覆布、PVC整芯運輸帶、阻燃鋁塑板、阻燃篷布、PVC電線電纜料、礦用電纜護套、電纜附件的阻燃、消煙抗靜電，可代替氫氧化鋁，具有優良的阻燃效果。但目前生產的氫氧化鎂阻燃劑，普遍具有粒徑大、粒徑分布不均勻、固液分離困難、與高分子相容性差，且在基體材料中分散不均勻，不僅降低其阻燃效果同時影響高分子材料的物理性能和機械性能等一系列問題。因此在此基礎上研究出一種粒徑小，與高分子材料相容性好的無鹵阻燃劑的制備方法，具有很好的發展前景和社會價值。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題:針對目前方法生產的Mg (0H)2無鹵阻燃劑，粒徑大、粒徑分布不均勻、固液分離困難、與高分子相容性差，導致在基體材料中分散不均勻，阻燃效果、高分子材料物理性能和機械性能降低的弊端，提供了一種納米纖維Mg (0H) 2無鹵阻燃劑的制備方法，本發明是將輕燒白云石碾磨成粉末，與蒸餾水混合反應冷卻后，通入C02進行反應，與去離子水和無水乙醇按比例混合熱解，過濾得濾渣，加入鹽酸混合后，再與氨水和聚乙二醇混合，抽濾、干燥，于高壓釜中，加入乙二胺，在油浴中加熱重結晶，用去離子水洗滌，干燥制得。本發明制備方法簡單，制備過程中固液易分離，所得產品與其他材料相容性好。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)將輕燒白云石置于碾磨機器中進行碾磨并過篩，制備得80?100目的輕燒白云石粉末，隨后將輕燒白云石粉末與蒸餾水，按質量比1:200混合反應30?40min，隨后使其自然冷卻至20?25 °C后，通入流量為40L.h 1的CO 2進行反應，待其pH為7.2?7.3后，對其進行抽濾，并收集濾餅，制備得含鎂碳酸鈣；
(2)按體積比1:1:3將無水乙醇、上述制備的含鎂碳酸鈣和去離子水攪拌混合并置于70?80°C下熱解1?2h，待熱解完成后，對其進行過濾，收集濾渣并按質量比1:5，將濾渣與質量濃度為10%的鹽酸溶液，在20?25°C，攪拌速度為600?800r/min下，攪拌混合20?30min，制備得氣化儀溶液；
(3)按重量份數計，選取20?45份的質量分數為15%的氨水溶液、5?8份的聚乙二醇和50?72份的上述制備的氯化鎂溶液，在2500?3000r/min下，攪拌混合至無白色沉淀析出后，對其抽濾并收集濾餅，隨后將其置于60?80°C烘箱中干燥8?10h，得Mg (OH)2沉淀;
(4)將上述所得的Mg(OH) 2沉淀放入聚四氟乙烯高壓釜，并按Mg (OH) 2沉淀與質量濃度為25%的乙二胺固液質量比1:10將聚四氟乙烯高壓釜加滿，隨后將高壓釜置于油溫為150?160°C的恒溫油浴中，使其加熱重結晶8?12h，待重結晶完成后，用去離子水洗滌5?6次，并置于60?80°C下干燥8?10h，即可制備得納米纖維Mg (OH) 2無鹵阻燃劑。
[0006]本發明的應用方法:將50?75g雙酚A型環氧樹脂、10?15g線性酚醛固化劑、5?7g 二乙基膦酸鋁、5?15g納米纖維Mg (0H) 2無鹵阻燃劑和5?13g 丁酮在室溫下攪拌熟化成膠液，將膠液涂覆至玻璃布，烘箱150?160°C中烘片預固化5?7 min,將預固化片疊成8塊，再在平板硫化機下從100?110°C升溫至190°C，150°C前壓力為0.5 MPa,160°(:后壓力為2.5 MPa，190°C時壓力增大至4.5 MPa, 2 h后制得基板，得到基板膠液質量分數為36%?43%。所得基材阻燃效果好，與其他材料相容性好，在基材中分散均勻，提高了其他材料的物理和機械性能。
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明制備方法簡單，制備過程中固液易分離，生產效率高；
(2)所得產品粒徑小，粒徑分布均勻，與其他材料相容性好，阻燃效果好。
【具體實施方式】
[0008]首先將輕燒白云石置于碾磨機器中進行碾磨并過篩，制備得80?100目的輕燒白云石粉末，隨后將輕燒白云石粉末與蒸餾水，按質量比1:200混合反應30?40min，隨后使其自然冷卻至20?25°C后，通入流量為40L*h 1的C02進行反應，待其pH為7.2?7.3后，對其進行抽濾，并收集濾餅，制備得含鎂碳酸鈣；然后按體積比1:1:3將無水乙醇、上述制備的含鎂碳酸鈣和去離子水攪拌混合并置于70?80°C下熱解1?2h，待熱解完成后，對其進行過濾，收集濾渣并按質量比1:5，將濾渣與質量濃度為10%的鹽酸溶液，在20?25°C，攪拌速度為600?800r/min下，攪拌混合20?30min，制備得氯化鎂溶液；再按重量份數計，選取20?45份的質量分數為15%的氨水溶液、5?8份的聚乙二醇和50?72份的上述制備的氯化鎂溶液，在2500?3000r/min下，攪拌混合至無白色沉淀析出后，對其抽濾并收集濾餅，再將其置于60?80°C烘箱中干燥8?10h，得Mg (0!02沉淀；將上述所得的Mg(0H)2沉淀放入聚四氟乙烯高壓釜，按Mg (0H) 2沉淀與質量濃度為25%的乙二胺固液質量比1:10將聚四氟乙烯高壓釜加滿，隨后將高壓釜置于油溫為150?160°C的恒溫油浴中，使其加熱重結晶8?12h，待重結晶完成后，用去離子水洗滌5?6次，并置于60?80°C下干燥8?10h，即可制備得納米纖維Mg (OH) 2無鹵阻燃劑。
[0009]實例1
首先將輕燒白云石置于碾磨機器中進行碾磨并過篩，制備得80目的輕燒白云石粉末，隨后將輕燒白云石粉末與蒸餾水，按質量比1:200混合反應30min，隨后使其自然冷卻至20°C后，通入流量為40L*h 1的CO2進行反應，待其pH為7.2后，對其進行抽濾，并收集濾餅，制備得含鎂碳酸鈣；然后按體積比1:1:3將無水乙醇、上述制備的含鎂碳酸鈣和去離子水攪拌混合并置于70°C下熱解lh，待熱解完成后，對其進行過濾，收集濾渣并按質量比1:5，將濾渣與質量濃度為10%的鹽酸溶液，在20°C，攪拌速度為600r/min下，攪拌混合20min，制備得氯化鎂溶液；再按重量份數計，選取35份的質量分數為15%的氨水溶液、5份的聚乙二醇和60份的上述制備的氯化鎂溶液，在2500r/min下，攪拌混合至無白色沉淀析出后，對其抽濾并收集濾餅，隨后將其置于60°C烘箱中干燥8h，得Mg (0!02沉淀；最