【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃塑料制备，具体涉及一种阻燃防火塑料及其制备方法。
技术介绍
1、聚碳酸酯是一种高性能的热塑性工程塑料，以其优异的透明性、抗冲击性和耐热性而被广泛应用于各种领域。然而，pc的ul-94垂直燃烧等级为v-2，loi仅为25.0%，在对阻燃要求较高的应用场景中其阻燃性能并不能满足要求。通过在pc中加入阻燃剂是提高其阻燃性能最直接有效的方式，然而由于溴系和磺酸盐系阻燃的烟气毒性和环境毒性，这两类用于pc的高效阻燃剂逐渐被禁用目前用于pc的磷系和硅系阻燃剂面临阻燃效率低，添加量大和与pc相容性差等问题，无法满足聚碳酸酯阻燃的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种阻燃防火塑料及其制备方法，解决了现阶段聚碳酸酯塑料阻燃防火效果较差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种阻燃防火塑料的制备方法，具体包括如下步骤：
4、步骤a1：将海泡石分散在乙醇中，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷和去离子水，进行反应2-3h，制得氨基化海泡石；
5、步骤a2：将氨基化海泡石、改性填料和去离子水混合均匀，在频率为20-30khz，温度为80-85℃的条件下，超声并加入植酸，升温至90-95℃，进行反应5-7h，制得阻燃填料；
6、步骤a3：将双酚a型聚碳酸酯加入密炼机中，在转速为60-80r/min，温度为240-250℃的条件下，熔融
7、进一步，步骤a1所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量为海泡石质量的3%。
8、进一步，步骤a2所述的氨基化海泡石、改性填料和植酸的用量比为3g0:5g:10ml。
9、进一步，步骤a3所述的双酚a型聚碳酸酯和阻燃填料的质量比为100:10-15，双酚a型聚碳酸酯的型号为25037-45-0。
10、进一步，所述的改性填料由如下步骤制成：
11、步骤b1：将八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和二甲基亚砜混合均匀，通入氮气保护，在转速为120-150r/min，温度为105-110℃的条件下，进行反应3-5h，制得双胺端聚硅氧烷，将聚磷酸铵、对苯二甲醛和dmf混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为65-70℃的条件下，搅拌并加入双胺端聚硅氧烷，进行反应8-10h，制得预处理聚磷酸铵；
12、步骤b2：将dopo溶于乙醇中，通入氮气保护，在转速为120-150r/min，温度为65-70℃的条件下，搅拌并加入偶氮二异丁腈和预处理聚磷酸铵，进行反应20-25h，制得改性聚磷酸铵，将改性聚磷酸铵、甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷、氯铂酸和dmf混合均匀，通入氮气保护，在转速为60-80r/min，温度为75-80℃的条件下，进行反应4-6h，制得功能化聚磷酸铵；
13、步骤b3：将3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和dmf混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为30-40℃的条件下，搅拌并加入三乙胺，进行反应4-6h，制得改性单体，将改性单体、异丙醇、去离子水和氢氧化钠混合，在转速为60-80r/min，温度为85-90℃的条件下，进行反应3-5h后，降温至20-25℃，进行反应14-16h，制得改性剂；
14、步骤b4：将改性剂、三乙胺和四氢呋喃混合均匀，通入氮气保护，在转速为120-150r/min，温度为0℃的条件下，搅拌并加入功能化聚磷酸铵，进行反应3-5h后，升温至20-25℃，进行反应20-25h，制得前驱体，将前驱体分散在四氢呋喃中，在转速为120-150r/min，温度为10-15℃的条件下，搅拌并加入溴化锌，搅拌处理3-5h，制得改性填料。
15、进一步，步骤b1所述的八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.4:1:3:2，聚磷酸铵、对苯二甲醛和双胺端聚硅氧烷4g:5mmol:5mmol。
16、进一步，步骤b2所述的预处理聚磷酸铵上的c=n键和dopo的摩尔比为1:1，偶氮二异丁腈的用量为dopo质量的1‰，改性聚磷酸铵上的si-h键和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷的摩尔比为1:1，氯铂酸的用量为甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷质量的1‰。
17、进一步，步骤b3所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1:1，改性单体、异丙醇、去离子水和氢氧化钠的用量比为120mmol:120ml:3ml:80mmol。
18、进一步，步骤b4所述的改性剂、三乙胺、四氢呋喃和功能化聚磷酸铵的用量比为8g:5ml:30ml:3g，前驱体、四氢呋喃和溴化锌的用量比为3g:20ml:1g。
19、本专利技术的有益效果：本专利技术制备的一种阻燃防火塑料以海泡石为原料用3-氨丙基三乙氧基硅烷处理，使得海泡石表面接枝氨基，制得氨基化海泡石，将氨基化海泡石和改性填料超声共混，再用植酸处理，使得植酸上的磷酸基团和氨基化海泡石上的氨基以及改性填料上的氨基接枝，制得阻燃填料，将双酚a型聚碳酸酯熔融与阻燃填料共混，制得阻燃防火塑料。
20、改性填料以八甲基环四硅氧烷和四甲基环四硅氧烷为原料开环，再与、1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷聚合，制得双胺端聚硅氧烷，将双胺端聚硅氧烷和对苯二甲醛反应，使得双胺端聚硅氧烷上的氨基和对苯二甲醛上的醛基反应并包覆在聚磷酸铵的表面，制得预处理磷酸铵，将预处理磷酸铵和dopo反应，使得预处理磷酸铵上的c=n键和dopo上的p-h键接枝，制得改性聚磷酸铵，将改性聚磷酸铵和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷反应，使得改性聚磷酸铵上的si-h和甲基丙烯酰氧丙基甲基二氯硅烷上的双键反应，制得功能化聚磷酸铵，将3-氨基三乙氧基硅烷用叔丁氧羰酰氯保护，制得改性单体，将改性单体水解缩合，形成含有保护基的环四硅氧烷四硅醇钠结构，制得改性剂，将改性剂和功能化聚磷酸铵在三乙胺的作用下，使得改性剂上的硅醇钠与功能化聚磷酸铵上的氯原子位点反应，制得改性填料。
21、该阻燃防火塑料在燃烧时，阻燃填料受热水分子蒸发导致结构膨胀，形成隔离层，同时水分子的蒸发能够带走热量，释放出的氨气能够减少烟气的含量进而达到阻燃效果，产生的无机酸和磷酸酯脱水碳化，与隔离层配合形成大层间距的碳层，含有有机硅结构，能够形成si-c进而增加碳层的密度，内部的铝离子和镁离子在高温燃烧后，能够形成氧化铝和氧化镁，进而增加碳层的难燃性，提升了塑料的阻燃防火效果。
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1.一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量为海泡石质量的3%。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的氨基化海泡石、改性填料和植酸的用量比为3g0:5g:10mL。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤A3所述的双酚A型聚碳酸酯和阻燃填料的质量比为100:10-15。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：所述的改性填料由如下步骤制成：
6.根据权利要求5所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤B1所述的八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.4:1:3:2，聚磷酸铵、对苯二甲醛和双胺端聚硅氧烷4g:5mmol:5mmol。
7.根据权利要求5所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤B
8.根据权利要求5所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤B3所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷、叔丁氧羰酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1:1，改性单体、异丙醇、去离子水和氢氧化钠的用量比为120mmol:120mL:3mL:80mmol。
9.根据权利要求5所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤B4所述的改性剂、三乙胺、四氢呋喃和功能化聚磷酸铵的用量比为8g:5mL:30mL:3g，前驱体、四氢呋喃和溴化锌的用量比为3g:20mL:1g。
10.一种阻燃防火塑料，其特征在于：根据权利要求1-9任一所述制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤a1所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量为海泡石质量的3%。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤a2所述的氨基化海泡石、改性填料和植酸的用量比为3g0:5g:10ml。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤a3所述的双酚a型聚碳酸酯和阻燃填料的质量比为100:10-15。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：所述的改性填料由如下步骤制成：
6.根据权利要求5所述的一种阻燃防火塑料的制备方法，其特征在于：步骤b1所述的八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四甲基氢氧化铵、1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1.4:1:3:2，聚磷酸铵、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世洪，
申请(专利权)人：青岛东一岳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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