【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃消烟剂，具体涉及一种阻燃消烟剂、制备方法及其在pvc制品中的应用。
技术介绍
1、聚氯乙烯，英文简称pvc，是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
2、pvc为无定形结构的白色粉末，支化度较小，具有阻燃性、耐化学药品性、电绝缘性良好、机械强度高的优点，但是高温稳定性差，而且虽然pvc的阻燃性良好，但是在燃烧过程中，pvc首先发生脱氯化氢反应，然后发生交联、环化、断链等一系列反应，继续燃烧会生成一氧化碳、二氧化碳、含苯环化合物、炭烟尘，对环境和人身安全造成很大危害，在所用通用塑料及工程塑料中，pvc是燃烧生烟量最大的塑料品种之一。
3、为了降低pvc燃烧时的生烟量，目前最常用的方法为向pvc中加入阻燃消烟剂，目前常用的pvc用阻燃消烟剂有钼化合物、金属氢氧化物、硼酸盐。其中，钼化合物在燃烧过程中，能够在pvc表面形成一层稳定、连续、致密的炭层，阻止氧气与内部pvc的进一步接触，减缓燃烧反应的进行，抑制炭烟尘的逸出；还能够与燃烧产生的自由基发生作用，中断燃烧链反应，从而降低燃烧的剧烈程度和烟雾的生成量；此外，钼化合物还能够在高温下形成具有特殊化学结构的物质，吸附和捕获pvc在燃烧过程中产生的气体。金属氢氧化物在燃烧过程中，能够受热分解为水和金属氧化物，金属氧化物具有较大的表面积，能够吸附炭烟尘，促进炭层的形成；还能够受热分解形成的水变为水蒸气，冲淡pvc在燃烧过程中产生的气体；此外，金属氢氧化物还能够与pvc在燃烧过程中产生的氯化氢反
4、上述阻燃消烟剂在单独使用时，均存在用量大，阻燃消烟效果不理想的问题，因此，在pvc制品的生产中，一般将多种阻燃消烟剂进行复配后加入pvc制品中，具体为将多种阻燃消烟剂混合、粉碎后，得到复配阻燃消烟剂，将复配阻燃消烟剂与pvc混合，加工成型为pvc制品，但是该方法存在以下问题：第一，为了提高复配阻燃消烟剂的分散性，一般需要将阻燃消烟剂粉碎至亚微米级粉末，但是亚微米级粉末的表面活性高，易团聚；第二，复配阻燃消烟剂为无机物，与pvc的相容性差，影响了制备的pvc制品的机械强度；第三，复配阻燃消烟剂在燃烧过程中，仍然是需要通过在pvc表面形成一层稳定的阻燃层，从而实现阻燃消烟效果，因此，仍然需要使用大量复配阻燃消烟剂，才能实现较好的阻燃消烟效果。
5、为了解决上述问题，目前最常用的方法为使用表面活性剂或硅烷偶联剂对复配阻燃消烟剂进行表面改性以降低复配阻燃消烟剂的团聚，提高复配阻燃消烟剂与pvc的相容性；并向复配阻燃消烟剂中加入有机阻燃剂，以降低复配阻燃消烟剂的用量，但是表面活性剂、硅烷偶联剂、有机阻燃剂在燃烧过程中易产生烟雾，影响复配阻燃消烟剂的阻燃消烟效果；有机阻燃剂的耐热性差，会导致pvc制品的高温稳定性进一步降低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种阻燃消烟剂、制备方法及其在pvc制品中的应用，本专利技术制备的阻燃消烟剂不仅不易团聚，用量小，阻燃消烟效果好，还能够提高pvc制品的机械性能和高温稳定性。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种阻燃消烟剂的制备方法，由以下步骤组成：制备第一阻燃剂，制备第二阻燃剂，混合；
4、所述制备第一阻燃剂，由以下步骤组成：插层，配位交联，酯化；
5、所述插层，将镁铝水滑石研磨后，得到镁铝水滑石粉，将镁铝水滑石粉、第一份水混合后，在室温下超声震荡，控制超声震荡的频率为20-30khz，时间为30-40min，得到镁铝水滑石粉悬浮液；将十六烷基三甲基溴化铵、第二份水混合后，在室温下以400-500rpm的搅拌速度搅拌30-40min，得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液；将聚乙烯醇1799、第三份水混合后，在80-85℃下以400-500rpm的搅拌速度搅拌50-60min，得到聚乙烯醇水溶液；在70-80℃下，以500-600rpm的搅拌速度对镁铝水滑石粉悬浮液搅拌1.5-2h，保持温度和搅拌速度不变，向其中滴加十六烷基三甲基溴化铵水溶液，滴加结束后继续搅拌4-5h，向其中滴加聚乙烯醇水溶液，滴加结束后继续搅拌6-7h，以8000-9000rpm的离心速度离心14-15min，取沉淀，使用水清洗2-3次，在-40℃至-30℃下冷冻干燥24-25h，得到插层镁铝水滑石；
6、所述插层中，所述镁铝水滑石粉的粒径为250-300nm；
7、所述镁铝水滑石粉悬浮液中的镁铝水滑石粉与第一份水的质量比为100-110:2100-2500；
8、所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液中的十六烷基三甲基溴化铵与第二份水的质量比为8-10:80-100；
9、所述聚乙烯醇水溶液中的聚乙烯醇1799与第三份水的质量比为10-15:120-150；
10、所述镁铝水滑石粉悬浮液中的镁铝水滑石粉、所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液中十六烷基三甲基溴化铵、所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇1799的质量比为100-110:8-10:10-15；
11、所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液的滴加速度为6-8g/min；
12、所述聚乙烯醇水溶液的滴加速度为7-10g/min；
13、所述配位交联，将插层镁铝水滑石、水混合后，在室温下以400-500rpm的搅拌速度搅拌40-50min，滴加氯化锌水溶液，滴加结束后继续搅拌1-1.5h，以8000-9000rpm的离心速度离心14-15min，取沉淀，使用水清洗2-3次，在-40℃至-30℃下冷冻干燥28-30h，得到配位交联镁铝水滑石；
14、所述配位交联中，插层镁铝水滑石、水、氯化锌水溶液的质量比为105-115:2400-2600:130-150；
15、所述氯化锌水溶液的质量浓度为10%；
16、所述氯化锌水溶液的滴加速度为6-8g/min；
17、所述酯化，将配位交联镁铝水滑石、硬脂酸、对甲苯磺酸、甲苯混合后，在氮气气氛中，在100-105℃下以300-400rpm的搅拌速度回流搅拌3-4h，以8000-9000rpm的离心速度离心18-20min，取沉淀，使用甲苯清洗2-3次，在115-125℃下干燥12-13h，得到第一阻燃剂；
18、所述酯化中，配位交联镁铝水滑石、硬脂酸、对甲苯磺酸、甲苯的质量比为100-105:30-35:0.15-0.18:900-1000；
19、所述制备第二阻燃剂，由以下步骤组成：羟基化，包覆淀粉，交联；
20、所述羟基化，将八钼酸铵和硼酸锌分别研磨后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：制备第一阻燃剂，制备第二阻燃剂，混合；
2.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述插层中，所述镁铝水滑石粉的粒径为250-300nm；
3.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述配位交联中，插层镁铝水滑石、水、氯化锌水溶液的质量比为105-115:2400-2600:130-150；
4.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述酯化中，配位交联镁铝水滑石、硬脂酸、对甲苯磺酸、甲苯的质量比为100-105:30-35:0.15-0.18:900-1000。
5.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述羟基化中，所述八钼酸铵粉和硼酸锌粉的粒径均为200-250nm；
6.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述包覆淀粉中，羟基化混合粉、第一份水、玉米淀粉、第二份水的质量比为120-130:2200-2500:35-40:700-800；
7.根据权利要求1所述的阻
8.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述混合中，第一阻燃剂与第二阻燃剂的质量比为10-13:10。
9.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的阻燃消烟剂。
10.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的阻燃消烟剂在PVC制品中的应用，其特征在于，将PVC树脂、癸二酸二辛酯、环氧大豆油、硬脂酸钙、阻燃消烟剂、抗氧剂1010、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯共聚物混合均匀后，加入捏合机进行捏合，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，然后加入成型机进行成型，得到PVC制品；
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：制备第一阻燃剂，制备第二阻燃剂，混合；
2.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述插层中，所述镁铝水滑石粉的粒径为250-300nm；
3.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述配位交联中，插层镁铝水滑石、水、氯化锌水溶液的质量比为105-115:2400-2600:130-150；
4.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述酯化中，配位交联镁铝水滑石、硬脂酸、对甲苯磺酸、甲苯的质量比为100-105:30-35:0.15-0.18:900-1000。
5.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述羟基化中，所述八钼酸铵粉和硼酸锌粉的粒径均为200-250nm；
6.根据权利要求1所述的阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于，所述包...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑圆圆，李国庆，赵婷婷，付玉亮，
申请(专利权)人：山东多维达纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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