一种无机矿物复合阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无机矿物复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：1)将水滑石与离子水混合，搅拌均匀，形成水滑石悬浊液；2)水滑石悬浊液静置沉淀后，向沉淀中加入交联剂，搅拌均匀；3)加入稳定剂，搅拌均匀同时升温至60～80℃，保持恒温1～3小时；所述水滑石与交联剂、稳定剂的质量配比为3～50∶3～10∶2～10。该无机矿物复合阻燃剂具有阻燃、消烟、填充3种功能，并且无卤、无毒、低烟、阻燃效果好，制备成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃剂及其制备方法，尤其涉及。
技术介绍
阻燃剂是阻止材料被引燃并抑制火焰进一步传播的一类添加剂。在多种材料尤其是合成的聚合物材料中得到了广泛的应用。目前使用的添加型阻燃剂可以分为有机型和无机型两大类。有机型阻燃剂包括磷系、卤-磷系和磷-磷系等；无机阻燃剂则可分为锑系、磷系和硼系等。这些阻燃剂虽然具有良好的阻燃性，但也存在许多问题，如在材料中的分散性欠佳，与材料的相溶性不理想等，更主要是有机阻燃剂中含油卤、磷、锑等元素，一旦材料被引燃，将会释放出大量的有毒气和对人体与环境有害的残渣。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种无机矿物复合阻燃剂，该无机矿物复合阻燃剂具有阻燃、消烟、填充3种功能，并且无卤、无毒、低烟、阻燃效果好，制备成本低。为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案一种无机矿物复合阻燃剂，其特征在于包括原料水滑石、交联剂、稳定剂。其中，原料的重量份配比为水滑石3 50、交联剂3 10、稳定剂2 10。特别是，交联剂为环氧树脂和/或聚季戊四醇；稳定剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。特别是，脂肪酸甘油酯为九缩十甘油四油酸酯，二缩三甘油单硬脂酸酯或二缩三甘油单油酸酯中的一种；脂肪酸山梨坦(即司盘)为司盘40或司盘60;聚山梨酯(即吐温)为吐温20、吐温60或吐温80中的一种。其中，水滑石按照如下顺序进行的步骤制备而成a)依次将含C032—，Al3+的无机盐和二价金属离子无机盐与离子水混合，或者将含0H—的碱，含Al3+的无机盐和二价金属离子无机盐与离子水混合，形成混合溶液，其中，所述的二价金属离子为Mg2+、Zn2+或Cr2+中的一种或多种； b)加入赤泥，搅拌均勻，物料温度保持在60-85°C。其中，步骤a)中所述含CO/—的无机盐选择碳酸钠或碳酸钾；所述含Al3+的无机盐选择AlCl3 ·6Η20 ；所述含Mg2+的无机盐选择MgCl2 ·6Η20 ；含Si2+的无机盐选择ZnCl2 ·6Η20 ；所述含Cr2+的无机盐选择CrCl2 · 6Η20 ；所述含0Η—的碱选择氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种或多种。特别是，步骤a)制得的混合溶液中CO广，Al3+，二价金属离子的摩尔比为1 3 3 5 6 8或/OH一，Al3+，二价金属离子的摩尔比为1 3 3 5 6 8。其中，所述步骤b)中赤泥包括如下摩尔配比的原料Al2O3SiO2CaOFe2O3Na2OTiO2K2O5 719 2244 488 122 2. 52 2. 52 2. 5特别是，所述的赤泥的组分为炼铝厂的废弃物。本专利技术另一方面还提供一种无机矿物复合阻燃剂的制备方法，包括如下顺序进行1)将水滑石与离子水混合，搅拌均勻，形成水滑石悬浊液；2)水滑石悬浊液静置沉淀后，向沉淀中加入交联剂，搅拌均勻；3)加入稳定剂，搅拌均勻同时升温至60 80°C，保持恒温1 3小时。其中，水滑石为Mg-Al水滑石、Zn-Al水滑石、Cr-Al水滑石中的一种或多种；所述的步骤水滑石与交联剂、稳定剂的质量配比为3 50 3 10 2 10。特别是，所述交联剂为环氧树脂和/或聚季戊四醇；所述稳定剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。特别是，脂肪酸甘油酯为九缩十甘油四油酸酯，二缩三甘油单硬脂酸酯或二缩三甘油单油酸酯中的一种；脂肪酸山梨坦(即司盘)为司盘40或司盘60;聚山梨酯(即吐温)为吐温20、吐温60或吐温80中的一种。其中，水滑石按照如下顺序进行的步骤制备而成a)依次将含C032—，Al3+的无机盐和二价金属离子无机盐与离子水混合，或者将含0H—的碱，含Al3+的无机盐和二价金属离子无机盐与离子水混合，形成混合溶液，其中，所述的二价金属离子为Mg2+、Zn2+或Cr2+中的一种或多种；b)加入赤泥，搅拌均勻，物料温度保持在60-85°C。其中，步骤a)中所述含CO/—的无机盐选择碳酸钠或碳酸钾；所述含Al3+的无机盐选择AlCl3 ·6Η20 ；所述含Mg2+的无机盐选择MgCl2 ·6Η20 ；含Si2+的无机盐选择ZnCl2 ·6Η20 ；所述含Cr2+的无机盐选择CrCl2 · 6Η20 ；所述含0Η—的碱选择氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种或多种。特别是，步骤a)制得的混合溶液中CO广，Al3+，二价金属离子的摩尔比为1 5 6 8或/0H__，Al3+，二价金属离子的摩尔比为1 3 3 5 6 8。其中，所述步骤b)中赤泥包括如下摩尔配比的原料5 719 2244 488 12Na2O 2 2. 5TiO2 2 2. 5K9O 2 2. 53 3Al2O3SiO2CaOFe2O3特别是，所述的赤泥的组分为炼铝厂的废弃物。本专利技术的有益效果体现在以下方面1、本专利技术的无机矿物复合阻燃剂无毒无害，更有利于减少对人体的伤害；2、本专利技术的无机矿物复合阻燃剂兼具了氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷、硼酸盐等阻燃剂的优点，又克服了它们各自的不足，具有阻燃、消烟、填充3种功能；3、本专利技术的无机矿物复合阻燃剂的制备采用的原料成本低；4、本专利技术的无机矿物复合阻燃剂可以应用于外墙装修，可以添加到布匹、复合塑料、复合地板、道路浙青中，应用广泛。具体实施例方式1、水滑石的制备(1)赤泥的选配选择 5mol 的 Al203、19mol 的 Si02、44mol 的 Ca0、8mol 的 Fe2O3>2mol 的 Na20>2mol的TW2以及2mol的K2O均勻混合物，配制成赤泥，备用。(2)采用 AlCl3 · 6H20、MgCl2 · 6H20、NaCO3 为原料，按照摩尔比η (Mg2+) η (Al3+) η (CO32O =6:2: 1 称取原料；(3)将2000kg的离子水加入到不锈钢搅拌反应斧中，边搅拌边加热升温至60°C，在温度保持为60°C的条件下，加入碳酸钠(60kg)搅拌溶解均勻，再加入AlCl3 ·6Η20 (483kg)，搅拌均勻；然后加入MgCl2 · 6H20 (1218kg)，搅拌均勻，其中搅拌速率为800转/分钟；(4)在温度保持为60°C的条件下，将步骤(1)中配制的赤泥(300kg)添加到不锈钢搅拌反应斧中，继续搅拌40分钟，形成灰白色絮状悬浊液；(5)停止搅拌，静置沉淀、冷却降温至室温，滤掉上层清液，再用离子水洗涤沉淀物2次，然后用无水乙醇洗涤沉淀物2次，将沉淀物在100°C烘干后，并在100°C煅烧M小时，即制成本专利技术的无机矿物Mg-Al水滑石。2、无机矿物阻燃剂的制备(1)首先，按下述配比称取原料Mg-Al 水滑石15kg聚季戊四醇5kg九缩十甘油四油酸酯Ag(2)将Mg-Al水滑石置于盛有800kg离子水的反应斧中，在常压下搅拌2小时，搅拌温度为80°C，搅拌速度为60转/分钟，形成絮状白色悬浊液，待悬浊液沉淀、冷却后，滤掉上层清液，在反应釜中加入聚季戊四醇^g，勻速搅拌25分钟，搅拌速度为60转/分钟。(3)加入九缩十甘油四油酸酯7kg到不锈钢搅拌反应釜中，勻速搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，并边搅拌边升温，当温度到达80°C时保持恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁清源，
申请(专利权)人：梁清源，
类型：发明
国别省市：