【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃，具体涉及一种高效阻燃抑烟剂、含高效阻燃抑烟剂的复合材料及制备方法。
技术介绍
1、软质聚氯乙烯(pvc)由于其可塑性好、优良的机械性能、较好的耐化学性能、耐候性等优点，被广泛应用于建筑、农业、汽车工业、家电、电子电器等领域。硬质的纯pvc本身难燃，但是由于软质pvc材料中含有大量易燃的增塑剂导致软质pvc非常的易燃，且燃烧时伴随着大量的有毒、腐蚀性浓烟，这严重的限制了pvc在一些领域中的应用。
2、目前应用于软质pvc的阻燃剂包括锑系、磷系、氮系、硅系、膨胀型阻燃体系及其两种或多种阻燃剂的协效体系。其中，锑系阻燃剂如三氧化二锑等由于其会和pvc中的氯元素发挥强大卤-锑的协同阻燃作用，只要少量添加就会明显的改善软质pvc的易燃特性，被认为是最高效的pvc阻燃剂，但是其不能降低甚至会增加软质pvc燃烧时产生毒烟的总量，一旦火灾发生这将严重的危害着人类的生命安全，产生的毒烟也严重的破坏着生态环境，产生的腐蚀性烟气也会造成金属等承重结构损伤而引发灾难性事故程度的进一步加大。
3、如中国专利文献cn202210529920.7公开了一种阻燃防静电软质pvc材料及其制备方法，所述阻燃防静电软质pvc材料，包括重量份的以下原料：pvc 100份，增塑剂30～100份；稳定剂4～6份，润滑剂0.2～1份，加工助剂1～5份，复合阻燃剂1～8份，氢氧化物5～40份，导电填料5～20份，铝酸酯0.1～1.5份，石墨烯0.05～1份；所述复合阻燃剂是三氧化二锑和硼酸锌质量比为1:1的混合物。
4、
5、针对以上软质pvc阻燃领域所面临的问题，有必要开发一种和pvc树脂基体相容性好的高效阻燃抑烟剂，配合锑基阻燃剂应用到软质pvc的阻燃领域去解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高效阻燃抑烟剂、含高效阻燃抑烟剂的复合材料及制备方法，制备得到的高效阻燃抑烟剂，能够在达到良好的阻燃、抑烟效果同时不会破坏软质pvc良好的力学性能，可以拓宽软质pvc的应用领域，将其添加到pvc中能够制备得到一种复合材料，能够明显的抑制pvc燃烧时所产生的烟气，为火灾事故发生时为人类争取更多的逃生时间。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高效阻燃抑烟剂的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将硼酸锌(zb)分散于去离子水中，用ph缓冲剂调节上述混合溶液的ph值到达碱性环境，搅拌后加入多巴胺(pda)，继续搅拌反应，将产物用水和乙醇清洗3次，干燥得pda@zb二元复合材料；
5、(2)将pda@zb二元复合材料和金属离子盐分散于溶剂中得到溶液a，搅拌，然后加入由苯并咪唑、氨水、溶剂混合得到的溶液b，继续搅拌反应，将产物用乙醇和水清洗3次，干燥得到一种高效阻燃抑烟剂zif-9@pda@zb。
6、优选的，步骤(1)中，硼酸锌、多巴胺、去离子水的重量体积比为1～5g：0.2～1g：200ml，硼酸锌的粒径为0.1～5μm，形状为球状、棒状、片状中的一种或多种。
7、优选的，步骤(1)中，搅拌条件为500～900r/min下搅拌30～60min，继续搅拌反应条件为500～900r/min下搅拌12～24h；干燥条件为60～70℃下干燥12～24h。
8、优选的，步骤(1)中，ph缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷和/或n-三(羟甲基)甲基甘氨酸，所述碱性环境的ph为8～9.5。
9、优选的，步骤(2)中，溶液a中，pda@zb二元复合材料、金属离子盐、溶剂的重量体积比为1～6g：0.5～2g：50ml；溶液b中，苯并咪唑、氨水、溶剂的重量体积比为0.1～2g：0.2～0.9g：20ml。
10、优选的，步骤(2)中，溶液a搅拌条件为300～500r/min下搅拌30min；搅拌反应条件为常温下搅拌6～24h；干燥条件为60～70℃下干燥12～24h。
11、优选的，步骤(2)中，金属离子盐为六水合硝酸锌、六水合硝酸镍、六水合硝酸铜、六水合硝酸镁、六水合硝酸钴、二水合乙酸锌、四水合乙酸镍、一水合乙酸铜、四水合乙酸钴中的一种或多种；溶剂为甲醇、乙醇、n-n二甲基甲酰胺中的一种或多种。
12、本专利技术还要求保护一种利用所述制备方法制备得到的高效阻燃抑烟剂。
13、本专利技术还要求保护一种含所述高效阻燃抑烟剂的复合材料，以重量份数计，由以下组分制成：70～90份pvc树脂、30～40份增塑剂、4～6份pvc稳定剂、1～20份三氧化二锑、1～20份高效阻燃抑烟剂。
14、本专利技术还要求保护一种所述的复合材料的制备方法，包括如下步骤：将原料通过双辊开炼机混匀物料，随后用平板硫化机热压固化，制备得到所述pvc复合阻燃材料；挤出过程中，加工区的温度为160～180℃，挤出时间为15～20min；使用平板硫化热压机在175～185℃、20mpa压力下热压10～20min。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
16、1)本专利技术提供了一种高效阻燃抑烟剂，以低毒性无机zb作为阻燃抑烟剂基材，然后利用生物基阻燃剂pda对zb进行有机改性，最后利用具有抑烟功能的金属离子和具有阻燃功能的苯并咪唑对材料进行修饰，制备得到一种高效阻燃抑烟剂zif-9@pda@zb，整个材料的制备过程中采取常温合成的办法，制备工艺简单，合成过程节能、安全。
17、2)本专利技术提供了一种高效阻燃抑烟剂，pda可以促进复合材料燃烧时在表面生成紧密的碳层，同时起到终结燃烧时产生的自由基的作用，利用pda对zb进行有机化改性后，可以增大zb在聚合物基体中的分散性，减少无机zb对聚氯乙烯复合材料力学性能的破坏；高效阻燃抑烟剂中丰富的金属离子具有协同催化交联成炭的作用，能够使碳层更加致密和连续，阻隔氧气和热量向pvc内部传递；阻燃抑烟剂中还含有丰富的氮元素，在聚氯乙烯复合材料燃烧时会释放出氮气等不燃气体稀释氧气与可燃气体的浓度，能够起到较好的阻燃和抑烟效果，减弱火灾带来的危害。
18、3)本专利技术提供了一种含高效阻燃抑烟剂的聚氯乙烯复合材料，该高效阻燃抑烟剂可以有效催化pvc在燃烧的初始阶段提前降解，产生密度大的氯化氢(hcl)气体覆盖在聚合物表面，隔绝密度小的氧气来阻止聚合物进一步燃烧，并能帮助pvc复合材料完全燃烧时形成更多完整、致密、可以有效隔绝热量、可燃物和氧气的残炭；同时，本专利技术提供的高效阻燃抑烟剂zif-9@pda@zb还能够有效地协同三氧化二锑对软质pvc起到协同阻燃与抑烟作用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高效阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，硼酸锌、多巴胺、去离子水的重量体积比为1~5g：0.2~1g：200mL，硼酸锌的粒径为0.1~5μm，形状为球状、棒状、片状中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，搅拌条件为500~900r/min下搅拌30~60min，继续搅拌反应条件为500~900r/min下搅拌12~24h；干燥条件为60~70℃下干燥12~24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，pH缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷和/或N-三(羟甲基)甲基甘氨酸，所述碱性环境的pH为8~9.5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，溶液A中，PDA@ZB二元复合材料、金属离子盐、溶剂的重量体积比为1~6g：0.5~2g：50mL；溶液B中，苯并咪唑、氨水、溶剂的重量体积比为0.1~2g：0.2~0.9g：20mL。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，金属离子盐为六水合硝酸锌、六水合硝酸镍、六水合硝酸铜、六水合硝酸镁、六水合硝酸钴、二水合乙酸锌、四水合乙酸镍、一水合乙酸铜、四水合乙酸钴中的一种或多种；溶剂为甲醇、乙醇、N-N二甲基甲酰胺中的一种或多种。
8.一种利用权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的高效阻燃抑烟剂。
9.一种含权利要求8所述高效阻燃抑烟剂的复合材料，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：70~90份PVC树脂、30~40份增塑剂、4~6份PVC稳定剂、1~20份三氧化二锑、1~20份高效阻燃抑烟剂。
10.一种如权利要求9所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将原料通过双辊开炼机混匀物料，随后用平板硫化机热压固化，制备得到所述PVC复合阻燃材料；挤出过程中，加工区的温度为160~180℃，挤出时间为15~20min；使用平板硫化热压机在175~185℃、20MPa压力下热压10~20min。
...【技术特征摘要】
1.一种高效阻燃抑烟剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，硼酸锌、多巴胺、去离子水的重量体积比为1~5g：0.2~1g：200ml，硼酸锌的粒径为0.1~5μm，形状为球状、棒状、片状中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，搅拌条件为500~900r/min下搅拌30~60min，继续搅拌反应条件为500~900r/min下搅拌12~24h；干燥条件为60~70℃下干燥12~24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，ph缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷和/或n-三(羟甲基)甲基甘氨酸，所述碱性环境的ph为8~9.5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，溶液a中，pda@zb二元复合材料、金属离子盐、溶剂的重量体积比为1~6g：0.5~2g：50ml；溶液b中，苯并咪唑、氨水、溶剂的重量体积比为0.1~2g：0.2~0.9g：20ml。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，溶液a搅拌条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：李先亮，周林林，吴燕鹏，赵鑫，袁欣，王耀飞，朱文祥，王冬，
申请(专利权)人：浙江海利得新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。