【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料，更具体地说，它涉及一种新能源车用阻燃高分子组合物及其生产工艺。
技术介绍
1、随着汽车工业的不断发展，车用高分子材料的应用范围也随之增加，如汽车内饰件、外装件、机能结构件等。车用高分子材料具有良好的理化性能、容易加工成型等优点，除上述优点以外，同时也存在一些缺点，表现在耐热性、耐老化性能和可燃烧性等方面。尤其是可燃烧性，在一些车型领域如新能源汽车，是人们关注的重点安全问题之一。
2、为了降低高分子材料的可燃烧性能，提升车用高分子材料的阻燃性能，需要加入阻燃剂和不可燃烧的填充物对其进行改性，从而降低高分子材料的可燃烧性。目前，阻燃剂主要分为含卤阻燃剂和无卤阻燃剂两类，含卤阻燃剂由于燃烧过程中会产生有毒烟雾，已经逐步被淘汰取缔。无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒等优点，因而成为当前研究和应用的热点。
3、无卤阻燃剂包括无机阻燃剂、无机磷阻燃剂、氮系无卤阻燃剂、硅系无卤阻燃剂等，无机阻燃剂如金属水合物，可以在高温受热时释放出结晶水，吸收大量的热量，起到较好的阻燃效果。无机磷阻燃剂如红磷，受热分解后形成具有极强脱水性的偏磷酸，从而使燃烧的高分子聚合物表面炭化，抑制可燃气体的释放，同时也具有吸热作用，起到较好的阻燃效果。
4、对于上述的无卤阻燃剂，一方面存在与高分子材料之间的相容性差的问题，会导致高分子材料的加工性能和力学性能下降。另一方面，在阻燃性能上也不能满足新能源汽车的需求，因此如何开发高性能的阻燃高分子材料是技术人员亟待解决的技术难题。
技术实
1、为了进一步提升高分子材料的阻燃性能，本申请提供一种新能源车用阻燃高分子组合物及其生产工艺。
2、第一方面，本申请提供一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，采用如下的技术方案：
3、一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，包括如下步骤：
4、s1：按重量份计，取80-100份树脂粉、8-15份增塑剂、5-7份稳定剂、15-18份氢氧化铝、5-8份碳酸钙、5-8份硼酸锌、7-12份三氧化二锑、0.3-0.5份硬脂酸钙、0.2-0.4份硬脂酸、0.3-0.5份聚乙烯蜡、0.2-0.5份抗氧剂混合均匀制得预制料；
5、s2：按重量份计，取40-50份邻苯二甲酸二癸酯、20-35份杂化阻燃剂、5-10份相容剂混合均匀制得中间料；所述杂化阻燃剂采用包括如下步骤的方法制得：
6、1）向烧杯内加入1500g去离子水、150g海藻酸钠、50g卡拉胶、35g羟基茚酮混合均匀制得纺丝液；向搅拌釜内加入1000ml饱和氯化铝溶液、1000ml饱和氯化镁溶液、200ml饱和氯化钙溶液混合均匀制得凝固浴；
7、2）向烧杯内加入1000g去离子水、20g磷钨酸、50g硼酸钠搅拌均匀制得浸渍液；采用湿法纺丝工艺将纺丝液注入凝固浴内，静置、过滤后得到滤出物，然后将滤出物置于浸渍液中浸泡2h，然后向浸渍液中通入二氧化碳，一边通入一边继续浸泡0.5h后滤出，用去离子水洗涤后进行炭化，最后粉碎、研磨后即得；
8、s3：将预制料、中间料按质量比(1-1.2):1送入双螺杆挤出机内塑化、挤出，然后造粒后即得。
9、通过采用上述技术方案，本申请先将树脂粉、增塑剂等组分混合均匀制成预制料，然后将邻苯二甲酸二癸酯、杂化阻燃剂、相容剂混合均匀制成具有较佳阻燃效果的中间料，然后将预制料与中间料一起均匀塑化、密炼后得到阻燃性能优异的高分子组合物，可以用于新能源汽车的外饰件、内饰件、电池组结构件等，阻燃等级高，安全环保。
10、本申请引入的杂化阻燃剂，是一种气孔炭结合无机阻燃组分的纤维状杂化结构，具有非常好的阻燃、隔热效果。在制备过程中先将海藻酸钠、卡拉胶、羟基茚酮与水混合后形成水性凝胶体系，然后以氯化铝、氯化镁、氯化钙复配作为凝固浴，经过湿法纺丝后形成均匀的复合凝胶纤维。并且，在复合凝胶纤维内部构建有两种络合形态，一种是铝离子、镁离子、钙离子与海藻酸钠分子形成分子内络合，一种是铝离子、镁离子、钙离子与卡拉胶形成双螺旋分子间络合，经过炭化后，复合凝胶纤维本体形成气孔炭结构，具有较好的隔热、吸热作用，镁、铝等金属组分则在气孔炭结构内形成金属氢氧化物或氧化物，在高温环境下能够分解并吸收热量，并在气孔炭孔道表面形成阻隔层，进一步提升阻燃效果。
11、另外，复合凝胶纤维经过浸渍后，磷钨酸、硼酸钠等组分会吸附、迁移至纤维内部，接着通入二氧化碳后，二氧化碳气体与水会反应生成一定量的碳酸根，产生的碳酸根能够在浸渍过程中与一部分交换、容纳的钙离子形成碳酸钙沉淀，封堵一部分纤维内部的微孔道，大大抑制了已经包纳在纤维内部的磷钨酸、硼酸钠分子反迁移。在高温燃烧过程中磷、硼、铝、镁等元素之间可以发挥更好的协同作用，获得更好的阻燃效果。而且，杂化阻燃剂的气孔炭结构具有非常大的比表面积和表面活性，与树脂高分子之间具有更高的界面作用力，相容性较好，有利于杂化阻燃剂在高分子组合物中的分散，提升高分子组合物的加工性能、力学性能以及阻燃性能。
12、优选的，所述步骤1）中，羟基茚酮为5-羟基-1-茚酮、4-羟基-1-茚酮、6-羟基-1-茚酮中的一种或多种。
13、通过采用上述技术方案，优化和调整羟基茚酮的组成配比，使羟基茚酮能够起到更好的连接水相与高分子链之间的桥梁作用，降低镁、铝等离子的界面传质阻力，提高复合凝胶纤维对镁、铝等离子的络合效率。
14、优选的，所述步骤2）中，二氧化碳的通入量为300ml/min。
15、通过采用上述技术方案，试验和筛选二氧化碳的通入量，控制浸渍液中碳酸根离子的含量，改善纤维内部微孔道的沉淀封堵状态，获得更加均匀的浸渍分布形态。
16、优选的，所述步骤2）中，炭化过程中，炭化温度控制是先以35℃/min的升温速度升至200℃保温20min，然后以50℃/min的升温速度升至950℃保温30min，然后以80℃/min的降温速度冷却至室温。
17、通过采用上述技术方案，优化和调整炭化温度，先以较低的升温速度升至200℃，控制水分子的迁出速度，形成更加均匀的预孔道。然后以合适的升温速度进行高温炭化，获得均匀的气孔炭结构以及稳定的金属氢氧化物或金属氧化物。
18、优选的，所述步骤2）中，粉碎、研磨后的杂化阻燃剂的平均粒径为10-30μm。
19、通过采用上述技术方案，优化和调整杂化阻燃剂的平均粒径，有利于提升杂化阻燃剂与高分子组合物之间的亲和力。
20、优选的，树脂粉与杂化阻燃剂的质量比为1:(0.25-0.3)。
21、通过采用上述技术方案，引入较少的杂化阻燃剂会导致阻燃效果下降，引入较多的杂化阻燃剂会引起高分子组合物力学性能下降，因此试验和筛选两者的比例，从而获得更加均衡的产品性能。
22、进一步优选的，所述步骤s1中，抗氧剂为亚磷酸酯三异辛酯。
23、进一步优选的，所述步骤s1中，增塑剂为己二酸二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤1）中，羟基茚酮为5-羟基-1-茚酮、4-羟基-1-茚酮、6-羟基-1-茚酮中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤2）中，二氧化碳的通入量为300mL/min。
4.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤2）中，炭化过程中，炭化温度控制是先以35℃/min的升温速度升至200℃保温20min，然后以50℃/min的升温速度升至950℃保温30min，然后以80℃/min的降温速度冷却至室温。
5.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤2）中，粉碎、研磨后的杂化阻燃剂的平均粒径为10-30μm。
6.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，树脂粉与杂化阻燃剂的质量比为1:(0.25
7.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，抗氧剂为亚磷酸酯三异辛酯。
8.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，增塑剂为己二酸二辛酯。
9.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中，相容剂为二甲基亚砜。
10.一种新能源车用阻燃高分子组合物，其特征在于，由权利要求1-9任一所述的生产工艺制得。
...【技术特征摘要】
1.一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤1）中，羟基茚酮为5-羟基-1-茚酮、4-羟基-1-茚酮、6-羟基-1-茚酮中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤2）中，二氧化碳的通入量为300ml/min。
4.根据权利要求1所述的一种新能源车用阻燃高分子组合物的生产工艺，其特征在于，所述步骤2）中，炭化过程中，炭化温度控制是先以35℃/min的升温速度升至200℃保温20min，然后以50℃/min的升温速度升至950℃保温30min，然后以80℃/min的降温速度冷却至室温。
5.根据权利要求1所述的一种新能源车用...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文克，高军朋，李志娟，李文娟，董伟博，曲新新，
申请(专利权)人：河南云瀚实业有限公司，
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。