一種阻燃復合材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料制備領域，尤其涉及一種阻燃復合材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著經濟的快速發展，城市化進程快速推進，越來越多的高層建筑出現在城市里，同時伴隨著消防的問題也引起了相關人士的注意，對于各種消防器材及阻燃材料的研究力度都在加大。ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物。由于ABS樹脂具有優良的加工性能、綜合力學性能，以及高光澤、優異的電鍍性能和價格適中等優點，被廣泛用于汽車工業、機械工業、電子電器等領域中。ABS樹脂的極限氧指數(LOI)只有18%，易燃燒，難以滿足安全防火的使用要求。目前國內阻燃ABS材料主要采用鹵系阻燃劑與氧化銻組成的協效系統，賦予ABS很高的阻燃性，但其存在生煙量大、環保、耐光性差等問題。
【發明內容】
[0003]本發明旨在解決上述問題，提供一種阻燃復合材料的制備方法。
[0004]—種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于將ABS樹脂在80°C下干燥4h ;將PF在50°C下鼓風干燥4h，然后將其和阻燃劑一起添加到高速混合機中混合均勻，采用雙螺桿擠出機擠出造粒，獲得無鹵阻燃ABS復合材料顆粒，擠出溫度為150?195°C ;將擠出顆粒在80°C干燥4 h，使用注塑機注射成型。
[0005]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述注塑溫度為150?190°C，注塑壓力8O MPa。
[0006]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述ABS樹脂為747S。
[0007]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述阻燃劑包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。
[0008]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述磷酸酯采用PX-220o
[0009]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述聚硅氧烷采用L5-4。
[0010]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述ABS與PF的質量比值為9:1。
[0011 ] 本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，通過在對制備工藝的改進，增加阻燃物，使得所制備的復合材料具備了阻燃性能，且性能穩定，發煙量降低，本發明所述的制備方法，制備過程簡單，易于操作，具有較大的市場價值。
【具體實施方式】
[0012]一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于將ABS樹脂在80°C下干燥4h ;將PF在50°C下鼓風干燥4h，然后將其和阻燃劑一起添加到高速混合機中混合均勻，采用雙螺桿擠出機擠出造粒，獲得無鹵阻燃ABS復合材料顆粒，擠出溫度為150?195°C ;將擠出顆粒在80°C干燥4 h，使用注塑機注射成型。
[0013]本發明所述的一種阻燃復合材料的制備方法，所述注塑溫度為150?190°C，注塑壓力80 MPa。所述ABS樹脂為747S。所述阻燃劑包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。所述磷酸酯采用PX-220。所述聚硅氧烷采用L5-4。所述ABS與PF的質量比值為9:1。在ABS中單獨添加PF時，雖然PF富含炭，但是缺乏酸源，難以形成致密的炭層，不能產生阻燃效果。磷酸酯在該復合材料燃燒過程中分解產生了足夠的酸源，與PF炭源結合，在其表層產生了大量致密的炭層，有效阻隔空氣，導致了其LOI較大幅度地提高。這表明磷酸酯和PF在ABS復合材料中有顯著的阻燃協同效應。加入阻燃劑后增加了成炭化學反應，而炭層作為傳熱介質的屏障，可以阻擋外部氧氣和熱量向內部擴散，從而延緩內層聚合物的熱分解，提高了阻燃性能，使最大熱分解速率溫度由430°C升高到450°C。ZB與磷酸酯分解產生的酸作用生成了氧化硼，填補了一些炭層縫隙，減少了揮發成分的逸出，抑制了材料的阻燃，提高了材料阻燃性能。聚硅氧烷主鏈含硅氧鏈節，在高溫下形成的炭層中硅氧鏈節有助于形成連續的、抗氧化的硅酸鹽或氧化硅保護層，該硅酸鹽層或氧化硅，具有較高的網絡分數維值，呈鏈層狀網絡，可提高炭層的抗高溫氧化性能，從而改善了材料的阻燃性能。聚硅氧烷的加入不影響阻燃體系的最大熱分解速率峰值。這主要是因為聚硅氧烷在熱分解過程中，只是自身分解成鍵能較高的S1-C鍵，增加炭層的抗熱氧穩定性。成炭型阻燃體系關鍵在于短時間內在燃燒表面形成連續致密且均勻的有效耐熱層，隔斷燃燒傳熱和傳質途徑。PF在ABS中分散不均勻，燃燒時形成的炭層不均勻，不能完全阻止阻燃ABS內部與外界進行熱和質的交換，不利于切斷燃燒途徑，因而不易自熄。阻燃ABS炭層形貌產生明顯變化，炭層空隙變小。這與ZB的阻燃機理有關，ZB通過改變聚合物的熱降解行為，促進了成炭劑PF在酸作用下成炭。
【主權項】
1.一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于將ABS樹脂在80°C下干燥4h ;將PF在50°C下鼓風干燥4h，然后將其和阻燃劑一起添加到高速混合機中混合均勻，采用雙螺桿擠出機擠出造粒，獲得無鹵阻燃ABS復合材料顆粒，擠出溫度為150?195°C ;將擠出顆粒在80°C干燥4 h，使用注塑機注射成型。2.如權利要求1所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述注塑溫度為150?I9OcC，注塑壓力8O MPa。3.如權利要求1所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述ABS樹脂為747S。4.如權利要求1所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述阻燃劑包括磷酸酯、ZB和聚硅氧烷。5.如權利要求4所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述磷酸酯采用PX-220o6.如權利要求1所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述聚硅氧烷采用L5-4。7.如權利要求1所述的一種阻燃復合材料的制備方法，其特征在于所述ABS與PF的質量比值為9:1。
【專利摘要】一種阻燃復合材料的制備方法，屬于材料制備領域。其特征在于將ABS樹脂在80℃下干燥4h；將PF在50℃下鼓風干燥4h，然后將其和阻燃劑一起添加到高速混合機中混合均勻，采用雙螺桿擠出機擠出造粒，獲得無鹵阻燃ABS復合材料顆粒，擠出溫度為150～195℃；將擠出顆粒在80℃干燥4h，使用注塑機注射成型。通過在對制備工藝的改進，增加阻燃物，使得所制備的復合材料具備了阻燃性能，且性能穩定，發煙量降低，本發明所述的制備方法，制備過程簡單，易于操作，具有較大的市場價值。
【IPC分類】C08K5/521, C08K3/38, C08L83/04, C08L61/06, C08L55/02
【公開號】CN105524395
【申請號】CN201510761805
【發明人】李長英
【申請人】陜西聚潔瀚化工有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月11日