專利名稱：一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備領(lǐng)域，尤其是一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料及制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯是一種用量大、用途非常廣泛的熱塑性塑料。由于聚氯乙烯樹脂本身具有一定的耐燃性，所說在建筑、電力、電器等需要材料有阻燃性的行業(yè)聚氯乙烯是一種通用的樹脂材料。但是聚氯乙烯在燃燒時會釋放出有害氣體，這是火災(zāi)中使人致命的一個主要因素。目前，對于抑煙型的聚氯乙烯材料的研究主要是針對軟質(zhì)聚氯乙烯。通常是使用金屬的氧化物、氫氧化物或其鹽類對軟質(zhì)聚氯乙烯進行改性，這些金屬一般為鉍、鉬等金屬。如現(xiàn)有技術(shù)中均是以氫氧化鉍或鉍鹽改性聚氯乙烯。這種技術(shù)抑煙改性，價格昂貴，成本很高。由于軟質(zhì)聚氯乙烯的抑煙改性主要針對其所填充的大量增塑劑在燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體，而硬質(zhì)聚氯乙烯的抑煙改性則是針對聚氯乙烯本身在熱降解時產(chǎn)生的氯化氫等有毒氣體，因此軟質(zhì)聚氯乙烯的抑煙改性的方法并不適用于硬質(zhì)聚氯乙烯。因此對硬質(zhì)聚氯乙烯的抑煙改性也是一個重要的研究課題?，F(xiàn)有技術(shù)中曾提出一種阻燃抑煙型碳酸鈣填充氯乙烯復(fù)合材料及制備方法，但是碳酸鈣作為填充劑的大量加入，會嚴重影響到復(fù)合材料的力學(xué)性能，尤其是拉伸強度和沖擊強度的大幅度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料及制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，所述的復(fù)合材料中各組分的重量配比如下
聚氯乙烯樹脂100份，
分子篩10 80份，
高分子改性劑1 20份，
表面改性劑1 5份，
熱穩(wěn)定劑1 8份，
阻燃劑15-20份，
抑煙協(xié)同劑5-15份。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的聚氯乙烯樹脂的為硬質(zhì)聚氯乙烯樹脂在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的分子篩為沸石分子篩或中孔分子篩，所述的分子篩的孔徑為0. 6 5nm,粒度在0. 05 40 μ m。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或橡膠類抗沖高分子改性劑中的一種。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的表面改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯、磷酸酯、高級脂肪酸及其鹽、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或非離子型表面活性劑中的一種。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的熱穩(wěn)定劑為稀土類穩(wěn)定劑。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的抑煙協(xié)同劑包括硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁，所述的硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁的重量比為2-7 2-7 :5-15。本發(fā)明還提出了一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料的制備方法，具體工藝為
(1)按重量配比稱取各組分原料；
(2)將分子篩用表面改性劑進行表面處理先將分子篩在100-12(TC預(yù)熱2-4小時，然后用60-90°石油醚將表面改性劑稀釋配制成；
(3)然后將在高速混合機內(nèi)，將表面改性劑溶液加到分子篩中，高速攪拌處理10-30 分鐘，再將聚氯乙烯樹脂、高分子改性劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑和抑煙協(xié)同劑等其他各種物料在高速捏合機中按配方用量進行混合，到溫度為80-100°C后出料，然后在雙輥開煉機上于 160-180°C下熔融共混。由于上述方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料成本低廉，消煙率高，具有良好的阻燃抑煙性能，同時加工性能和力學(xué)性能優(yōu)良。另外，本發(fā)明制備方法工藝簡單，易于操作。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例1
(1)按重量配比稱取各組分原料；
硬質(zhì)聚氯乙烯樹脂100份、分子篩10份、高分子改性劑1份、表面改性劑1份、稀土類穩(wěn)定劑8份、阻燃劑15份、抑煙協(xié)同劑5份。其中所述的分子篩為沸石分子篩，所述的分子篩的孔徑為0. 6 5nm，粒度在0. 05 40 μ m ；所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或橡膠類抗沖高分子改性劑中的一種，在本實例中，所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯；所述的表面改性劑為鈦酸酯、鋁酸酯、磷酸酯、高級脂肪酸及其鹽、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或非離子型表面活性劑中的一種，在本實例中，表面改性劑為鈦酸酯；所述的抑煙協(xié)同劑包括硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁，所述的硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁的重量比為2 2 15 ；
(2)將分子篩用表面改性劑進行表面處理先將分子篩在100°C預(yù)熱4小時，然后用 60-90°石油醚將表面改性劑稀釋配制成；
(3)然后將在高速混合機內(nèi)，將表面改性劑溶液加到分子篩中，高速攪拌處理10分鐘， 再將聚氯乙烯樹脂、高分子改性劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑和抑煙協(xié)同劑等其他各種物料在高速捏合機中按配方用量進行混合，到溫度為80°C后出料，然后在雙輥開煉機上于160°C下熔融共混。實施例2
(1)按重量配比稱取各組分原料；
硬質(zhì)聚氯乙烯樹脂100份、分子篩50份、高分子改性劑10份、表面改性劑3份、稀土類穩(wěn)定劑5份、阻燃劑17份、抑煙協(xié)同劑10份，其中所述的分子篩為沸石分子篩，所述的分子篩的孔徑為0. 6 5nm，粒度在0. 05 40 μ m，所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或橡膠類抗沖高分子改性劑中的一種，在本實例中，所述的高分子改性劑為聚丙烯酸酯；所述的表面改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯、磷酸酯、高級脂肪酸及其鹽、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或非離子型表面活性劑中的一種，在本實例中，表面改性劑為鋁酸酯；所述的抑煙協(xié)同劑包括硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁，所述的硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁的重量比為5 7 10 ；
(2)將分子篩用表面改性劑進行表面處理先將分子篩在110°C預(yù)熱3小時，然后用 60-90°石油醚將表面改性劑稀釋配制成；
(3)然后將在高速混合機內(nèi)，將表面改性劑溶液加到分子篩中，高速攪拌處理20分鐘， 再將聚氯乙烯樹脂、高分子改性劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑和抑煙協(xié)同劑等其他各種物料在高速捏合機中按配方用量進行混合，到溫度為90°C后出料，然后在雙輥開煉機上于170°C下熔融共混。實施例3
(1)按重量配比稱取各組分原料；
硬質(zhì)聚氯乙烯樹脂100份、分子篩80份、高分子改性劑20份、表面改性劑5份、稀土類穩(wěn)定劑1份、阻燃劑20份、抑煙協(xié)同劑15份，其中所述的分子篩為中孔分子篩，所述的分子篩的孔徑為0. 6 5nm，粒度在0. 05 40 μ m，所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或橡膠類抗沖高分子改性劑中的一種，在本實例中，所述的高分子改性劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述的表面改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯、磷酸酯、高級脂肪酸及其鹽、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或非離子型表面活性劑中的一種，在本實例中，表面改性劑為磷酸酯；所述的抑煙協(xié)同劑包括硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁，所述的硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁的重量比為7 7 15 ；
(2)將分子篩用表面改性劑進行表面處理先將分子篩在120°C預(yù)熱4小時，然后用 60-90°石油醚將表面改性劑稀釋配制成
(3)然后將在高速混合機內(nèi)，將表面改性劑溶液加到分子篩中，高速攪拌處理30分鐘， 再將聚氯乙烯樹脂、高分子改性劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑和抑煙協(xié)同劑等其他各種物料在高速捏合機中按配方用量進行混合，到溫度為100°C后出料，然后在雙輥開煉機上于180°C下熔融共混。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1. 一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合材料中各組分的重量配比如下聚氯乙烯樹脂100份，分子篩10 80份，高分子改性劑1 20份，表面改性劑1 5份，熱穩(wěn)定劑1 8份，阻燃劑15-20份，抑煙協(xié)同劑5-15份。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚氯乙烯樹脂的為硬質(zhì)聚氯乙烯樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的分子篩為沸石分子篩或中孔分子篩，所述的分子篩的孔徑為0. 6 5nm，粒度在0. 05 40 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的高分子改性劑為氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或橡膠類抗沖高分子改性劑中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的表面改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯、磷酸酯、高級脂肪酸及其鹽、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑或非離子型表面活性劑中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑為稀土類穩(wěn)定劑。
7.根據(jù)權(quán)利1所述的阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的抑煙協(xié)同劑包括硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁，所述的硼酸鋅、三氧化二銻和氫氧化鋁的重量比為 2-7 2-7 :5-15。
8.一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體工藝為(1)按重量配比稱取各組分原料；(2)將分子篩用表面改性劑進行表面處理將分子篩在100-12(TC預(yù)熱2-4小時，然后用60-90°石油醚將表面改性劑稀釋配制成；(3)然后將在高速混合機內(nèi)，將表面改性劑溶液加到分子篩中，高速攪拌處理10-30 分鐘，再將聚氯乙烯樹脂、高分子改性劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑和抑煙協(xié)同劑等其他各種物料在高速捏合機中按配方用量進行混合，到溫度為80-100°C后出料，然后在雙輥開煉機上于 160-180°C下熔融共混。
全文摘要
本發(fā)明提供一種阻燃抑煙型分子篩填充聚氯乙烯復(fù)合材料，各組分的重量配比如下聚氯乙烯樹脂100份、分子篩10～80份、高分子改性劑1～20份、表面改性劑1～5份、熱穩(wěn)定劑1～8份、阻燃劑15-20份、抑煙協(xié)同劑5-15份。本發(fā)明成本低廉，消煙率高，具有良好的阻燃抑煙性能，同時加工性能和力學(xué)性能優(yōu)良。
文檔編號C08K3/38GK102372884SQ20111029191
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者顧丹 申請人:常熟市星源金屬涂層廠