本發(fā)明涉及液體阻燃劑，具體涉及一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、液體阻燃劑主要成分包括磷系、氮系、硅系、鹵系等，分別具有不同的阻燃機(jī)理和適用范圍，經(jīng)過(guò)改進(jìn)和不斷優(yōu)化，液體阻燃劑已成為防火領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的一種阻燃劑，硅系液體阻燃劑主要成分是有機(jī)硅化合物，具有很強(qiáng)的耐溫性和耐高溫氧化性，能夠有效地阻止物質(zhì)的燃燒和火勢(shì)的蔓延，硅系液體阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)在于阻燃效果好、穩(wěn)定性強(qiáng)、無(wú)毒、不揮發(fā)、不易腐蝕等，因此廣泛應(yīng)用于電子、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題：

2、因?yàn)楝F(xiàn)有的單純只含有硅離子的硅系液體阻燃劑分子量較大，且分子內(nèi)部的鍵結(jié)構(gòu)比較緊密，導(dǎo)致硅系阻燃劑在材料中的分散效果不夠理想，從而影響了阻燃效果，且現(xiàn)有的含有硅離子的硅系液體阻燃劑在生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢氣,這些廢物會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)含有硅離子的硅系液體阻燃劑在使用中也會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs),這些化合物對(duì)空氣和人體健康都有一定的危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種含硅離子液體阻燃劑，所述含硅離子液體阻燃劑包含硅油、硅橡膠、氫氧化鋁、硅樹(shù)脂、有機(jī)聚硅氧烷、硅酸鹽、硅膠、滑石粉，比例為5％硅油、5％硅橡膠、10％氫氧化鋁、8％硅樹(shù)脂、52％有機(jī)聚硅氧烷、10％硅酸鹽、3％硅膠顆粒、7％滑石粉，所述有機(jī)聚硅氧烷包含對(duì)半比例分配的線型聚硅氧烷和支鏈型聚硅氧烷。

4、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述氫氧化鋁為經(jīng)過(guò)表面改性后的氫氧化鋁，所述表面改性用的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑，在氫氧化鋁粉體生產(chǎn)過(guò)程中，將合成的氫氧化鋁漿液經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌后，濾餅打漿，在高溫打漿后的漿液中加入硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑，持續(xù)攪拌，過(guò)濾烘干打散后形成改性氫氧化鋁，所述表面改性劑的添加量為所述氫氧化鋁的0.6～5wt％。

5、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述硅油又稱高分子有機(jī)硅，是以硅氧鍵鏈為骨架并含有含氫聚甲基硅氧烷、羥基碳酸聚二甲基硅氧烷，所述碳酸鹽指的是蒙脫土，所述滑石粉是一種白色、無(wú)砂性的粉末制劑，主要成分是含水硅酸鎂，所述硅橡膠是一種由有機(jī)硅和二甲基硅酮為主要原料制成的橡膠顆粒，其粒徑小于100nm，所述硅樹(shù)脂又稱有機(jī)硅聚合物,是一種由二甲基硅醇和硅氧烷等有機(jī)硅化合物為主要原料聚合而成的高分子材料。

6、一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，所述含硅離子液體阻燃劑制備方法包括以下步驟：

7、步驟一、材料的攪拌混合；

8、步驟二、混合物的冷卻除雜；

9、步驟三、阻燃劑的干燥處理。

10、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟一包括以下流程：

11、a1：在反應(yīng)釜內(nèi)加入線型聚硅氧烷和支鏈型聚硅氧烷，利用制冷設(shè)備將溫度降低至-5度以下，將硅油逐步滴加到反應(yīng)釜中，同時(shí)將反應(yīng)釜加熱至50℃以下并攪拌均勻，然后將反應(yīng)釜繼續(xù)升溫至80℃以上，加入適量的硅橡膠、硅樹(shù)脂、硅酸鹽、硅膠顆粒、滑石粉，并保持反應(yīng)溫度在70-100℃范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。

12、a2：反應(yīng)進(jìn)行至一定程度后，加入適量的改性氫氧化鋁，并繼續(xù)保持反應(yīng)溫度和攪拌速度的穩(wěn)定，此時(shí)，反應(yīng)液逐漸變濃，混合反應(yīng)物溶液，保持反應(yīng)溫度在100-150℃范圍內(nèi)，直至反應(yīng)結(jié)束，此時(shí)，反應(yīng)液逐漸變得稠密，成為黏稠的糊狀物，即為阻燃劑糊狀物。

13、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二是指將所述步驟一中得到的阻燃劑糊狀物注入帶有攪拌馬達(dá)、回流冷凝管、溫度計(jì)和保護(hù)氣體氣入口管的容器中，并進(jìn)行攪拌、加熱，然后當(dāng)所述容器內(nèi)的溫度在105℃～120℃時(shí)，向容器中通入保護(hù)氣體，所述保護(hù)氣體為氮?dú)?、氬氣和氦氣中的一種，2h～3h后，將容器內(nèi)的固體進(jìn)行蒸餾，得到無(wú)色透明固體，從而完成除雜，然后將得到的固態(tài)阻燃劑放入冷凝器進(jìn)行快速冷卻。

14、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟三是指利用阻燃劑干燥機(jī)對(duì)冷卻好的固態(tài)阻燃劑進(jìn)行1h的烘干處理，使其內(nèi)部水分充分蒸發(fā)，最后將產(chǎn)物倒入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎處理，使其達(dá)到所需的顆粒大小，并再進(jìn)行篩網(wǎng)分選，將合格的阻燃劑顆粒進(jìn)行收集。

15、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二中在反應(yīng)釜內(nèi)的混合物在不斷加熱中釋放的有害氣體可通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)進(jìn)行凈化處理，配合凈化機(jī)構(gòu)內(nèi)置的三層濾芯實(shí)現(xiàn)對(duì)阻燃劑原料加熱混合后產(chǎn)生氣體的有效凈化。

16、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，取得的技術(shù)進(jìn)步是：

17、1、本發(fā)明提供一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法，通過(guò)在阻燃劑原料內(nèi)加入高分子有機(jī)硅的硅油以及經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑改性的氫氧化鋁，從而使阻燃劑在材料中的分散效果得到提升，同時(shí)配合其他阻燃材料的加入，從而顯著提高阻燃劑的阻燃效果。

18、2、本發(fā)明提供一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法，通過(guò)在反應(yīng)釜出氣位置設(shè)置內(nèi)置三層活性炭濾芯的凈化機(jī)構(gòu)，可有效對(duì)排出氣體中含有的有害物質(zhì)進(jìn)行吸附凈化，防止危害工作人員的身體健康。

19、3、本發(fā)明提供一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法，通過(guò)硅油、硅橡膠、氫氧化鋁、硅樹(shù)脂、有機(jī)聚硅氧烷、硅酸鹽、硅膠、滑石粉等原料組成的含硅離子液體阻燃劑，使生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢水與廢氣降到最低，方便進(jìn)行處理，減少污染風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種含硅離子液體阻燃劑，其特征在于：所述含硅離子液體阻燃劑包含硅油、硅橡膠、氫氧化鋁、硅樹(shù)脂、有機(jī)聚硅氧烷、硅酸鹽、硅膠、滑石粉，比例為5％硅油、5％硅橡膠、10％氫氧化鋁、8％硅樹(shù)脂、52％有機(jī)聚硅氧烷、10％硅酸鹽、3％硅膠顆粒、7％滑石粉，所述有機(jī)聚硅氧烷包含對(duì)半比例分配的線型聚硅氧烷和支鏈型聚硅氧烷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硅離子液體阻燃劑，其特征在于：所述氫氧化鋁為經(jīng)過(guò)表面改性后的氫氧化鋁，所述表面改性用的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑，在氫氧化鋁粉體生產(chǎn)過(guò)程中，將合成的氫氧化鋁漿液經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌后，濾餅打漿，在高溫打漿后的漿液中加入硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑，持續(xù)攪拌，過(guò)濾烘干打散后形成改性氫氧化鋁，所述表面改性劑的添加量為所述氫氧化鋁的0.6～5wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硅離子液體阻燃劑，其特征在于：所述硅油又稱高分子有機(jī)硅，是以硅氧鍵鏈為骨架并含有含氫聚甲基硅氧烷、羥基碳酸聚二甲基硅氧烷，碳酸鹽指的是蒙脫土，所述滑石粉是一種白色、無(wú)砂性的粉末制劑，主要成分是含水硅酸鎂，所述硅橡膠是一種由有機(jī)硅和二甲基硅酮為主要原料制成的橡膠顆粒，其粒徑小于100nm，所述硅樹(shù)脂又稱有機(jī)硅聚合物,是一種由二甲基硅醇和硅氧烷等有機(jī)硅化合物為主要原料聚合而成的高分子材料。

4.一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，其特征在于：所述含硅離子液體阻燃劑制備方法包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，其特征在于：所述步驟一包括以下流程：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，其特征在于：所述步驟二是指將所述步驟一中得到的阻燃劑糊狀物注入帶有攪拌馬達(dá)、回流冷凝管、溫度計(jì)和保護(hù)氣體氣入口管的容器中，并進(jìn)行攪拌、加熱，然后當(dāng)所述容器內(nèi)的溫度在105℃～120℃時(shí)，向容器中通入保護(hù)氣體，所述保護(hù)氣體為氮?dú)?、氬氣和氦氣中的一種，2h～3h后，將容器內(nèi)的固體進(jìn)行蒸餾，得到無(wú)色透明固體，從而完成除雜，然后將得到的固態(tài)阻燃劑放入冷凝器進(jìn)行快速冷卻。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，其特征在于：所述步驟三是指利用阻燃劑干燥機(jī)對(duì)冷卻好的固態(tài)阻燃劑進(jìn)行1h的烘干處理，使其內(nèi)部水分充分蒸發(fā)，最后將產(chǎn)物倒入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎處理，使其達(dá)到所需的顆粒大小，并再進(jìn)行篩網(wǎng)分選，將合格的阻燃劑顆粒進(jìn)行收集。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含硅離子液體阻燃劑制備方法，其特征在于：所述步驟二中在反應(yīng)釜內(nèi)的混合物在不斷加熱中釋放的有害氣體可通過(guò)凈化機(jī)構(gòu)進(jìn)行凈化處理，配合凈化機(jī)構(gòu)內(nèi)置的三層濾芯實(shí)現(xiàn)對(duì)阻燃劑原料加熱混合后產(chǎn)生氣體的有效凈化。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種含硅離子液體阻燃劑及其制備方法，涉及液體阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，所述含硅離子液體阻燃劑包含硅油、硅橡膠、氫氧化鋁、硅樹(shù)脂、有機(jī)聚硅氧烷、硅酸鹽、硅膠、滑石粉，比例為5％硅油、5％硅橡膠、10％氫氧化鋁、8％硅樹(shù)脂、52％有機(jī)聚硅氧烷、10％硅酸鹽、3％硅膠顆粒、7％滑石粉，所述有機(jī)聚硅氧烷包含對(duì)半比例分配的線型聚硅氧烷和支鏈型聚硅氧烷，所述氫氧化鋁為經(jīng)過(guò)表面改性后的氫氧化鋁。本發(fā)明通過(guò)在阻燃劑原料內(nèi)加入高分子有機(jī)硅的硅油以及經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑或鋯類(lèi)偶聯(lián)劑改性的氫氧化鋁，從而使阻燃劑在材料中的分散效果得到提升，同時(shí)配合其他阻燃材料的加入，從而顯著提高阻燃劑的阻燃效果。

技術(shù)研發(fā)人員：何志才,于建水
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鎮(zhèn)江曉才新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10