一种低烟密度的塑料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种低烟密度的塑料组合物及其制备方法和应用；所述低烟密度的塑料组合物中包含抑烟剂，所述抑烟剂包括至少一种含有正四价以上硫原子的无机含硫化合物，且所述无机含硫化合物不为非金属的硫酸盐或硫酸氢盐。所述低烟密度的塑料组合物在燃烧时烟密度低，且燃烧释放的气体中一氧化碳的比例得到降低。含硫化合物作为抑烟剂应用于制备低烟密度塑料，经过发明专利技术人的大量实验证明，本发明专利技术提供的多种抑烟剂均能产生明显的抑烟及降低CO比例的效果，并且不受塑料体系的限制，可以应用于多种不同类型的塑料中，比目前已知的抑烟剂具有更广的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子领域，特别涉及一种低烟密度的塑料组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
塑料燃烧时的危害一方面来源于火焰带来的热辐射，另一方面源于燃烧时生成的有毒、有害产物，尤其是由于不完全氧化所生成的稠环芳烃类物质。针对后者，研究人员对塑料燃烧时的抑烟低毒研究已有广泛开展。针对不同类型的热塑性塑料，目前报道的抑烟低毒方案主要有:1.针对聚烯烃使用大量氢氧化物填充的方案，其原理是氢氧化物受热后生成水，具有稀释、吸附作用，从而降低烟密度；2.针对PVC及其合金，使用过渡族金属化合物如八钥酸铵等，其原理是改变烯烃的分解途径，减少其成环反应，降低稠环芳烃产量；3针对聚氨酯采用三聚氰胺氰尿酸盐，促进氧化产物二氧化碳的生成，减少不完全氧化等等。但是现有技术的抑烟剂的应用体系有限，并且不能针对全部或大部分类型的塑料同时起到降低烟密度和较少有毒气体产生的效果。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种低烟密度的塑料组合物，该低烟密度的塑料组合物在燃烧时烟密度低，且燃烧释放的气体中一氧化碳的比例得到降低。本专利技术的另一目的在于提供所述低烟密度的塑料组合物的制备方法。 本专利技术的另一目的在于提供含硫化合物作为抑烟剂在制备低烟密度工程塑料中的应用。本专利技术上述目的通过如下技术方案予以实现:—种低烟密度的塑料组合物，所述塑料组合物中包含抑烟剂，所述抑烟剂包括至少一种含有正四价以上硫原子的无机含硫化合物，且所述抑烟剂不为非金属的硫酸盐或硫酸氢盐。如上所述，现有技术为了得到烟密度较低的塑料组合物，往往是通过在塑料配方中添加抑烟剂，但是现有的抑烟剂往往只能对特定的体系产生作用，因此应用存在局限。专利技术人发现，当将合适的含硫化合物添加至塑料配方中得到的塑料组合物，在燃烧时产生的烟密度显著下降，同时，燃烧释放的气体中有害气体的含量，特别是CO的含量也有一定程度的降低。因此本专利技术所述的塑料化合物在燃烧时对人体健康损害程度更低，增加了使用者的安全。本专利技术中，所述的含硫化合物可以是单独作为抑烟剂使用，也可以与其他非含硫化合物混合作为抑烟剂使用。在常见的含有正四价以上硫原子的无机含硫化合物中，硫原子的化合价一般表现为正四价或正六价；其中，所述无机含硫化合物为金属硫酸盐、金属硫酸氢盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。专利技术人经过反复实验发现，本专利技术所述抑烟剂在燃烧过程中可以起到氧化作用，使得燃烧过程更加充分，可以减少稠环芳烃这种不完全氧化物及一氧化碳的产生。其中，所述无机含硫化合物为在氮气氛，20°C /min的升温速度的条件下，TGA1%分解温度大于235°C的无机含硫化合物。在此范围内的无机含硫化合物还具备良好的加工性能，在低烟密度塑料组合物的制备过程中，不会出现发泡或气纹等现象，其也具有更佳的降低烟密度和CO含量的效果。其中，所述抑烟剂由无机含硫化合物单独组成，所述无机含硫化合物为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、硫酸镁、硫酸氢钠、硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铝、亚硫酸镁、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾。其中，所述低烟密度的塑料组合物，所述含硫化合物的用量为占塑料组合物总重量的I 50%。其中，所述的低烟密度的塑料组合物，所述含硫化合物的用量为占塑料组合物总重量的5 35%。 其中，所述低烟密度的塑料组合物，所述塑料组合物中的塑料为热固性塑料或热塑性塑料。所述热固性塑料包括但不限于环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂；所述热塑性塑料包括但不限于聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。所述低烟密度的塑料组合物的制备方法，当所述塑料为热塑性塑料时，在挤出共混阶段加入无机含硫化合物，挤出得到塑料组合物；当所述塑料为热固性塑料时，在塑料需要进行固化时，加入无机含硫化合物，然后再进行固化，得到塑料组合物。含硫化合物作为抑烟剂在制备低烟密度塑料中的应用。所述的低烟密度的塑料组合物可以应用于各种对塑料组合物阻燃性能有高要求的场合。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果:本专利技术所述的一种低烟密度的塑料组合物，该低烟密度的塑料组合物在燃烧时烟密度低，且燃烧释放的气体中一氧化碳的比例得到降低。本专利技术提供了含硫化合物作为抑烟剂在制备低烟密度塑料中的应用，经过专利技术人的大量实验证明，本专利技术提供的多种抑烟剂均能产生明显的抑烟及降低CO比例的效果，并且不受塑料体系的限制，可以应用于多种不同类型的塑料中，比目前已知的抑烟剂具有更广的应用范围。具体实施例方式下面结合一些具体实施方式对本专利技术低烟密度的塑料组合物、制备方法及其应用做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本专利技术，非限定本专利技术的保护范围。本专利技术的实施例采用以下原料:实施例中所用的无机硫酸盐、无机硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐均为广州化学试剂厂生产的分析纯产品。环氧树脂体系:巴陵石化的双酚A型环氧树脂E-44与巴斯夫生产的乙二胺；聚氨酯体系:江苏嘉丰化学股份有限公司PEG1000与烟台万华聚氨酯有限公司生产的多亚甲基多苯基异氰酸酯WANNATE PM-700 ；聚碳酸酯:LG化学的 PCTRIREX3030PJ ；聚苯乙烯:奇美实业股份有限公司的PH-888G ；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物:台湾国乔石化公司的D-150PBT TH6100新疆蓝山屯河聚酯有限公司；PET FC-01-68佛山佛塑科技集团股份有限公司；聚酰胺:PA66EPR27神马尼龙化工有限公司；十溴二苯乙烷、锑白、 磷酸三苯酯均为市售的产品。组合物性能测试方法:热塑性塑料中的硫化物在双螺杆共混挤出时添加，热固性塑料的硫化物在固化前添加。实验所测烟密度按照GB/T8627-2007标准实施，样品尺寸为25mmX25mmX6mm ;实验所测锥形量热仪按照GB/T16172-2007标准实施，样品尺寸为IOOmmX IOOmmX 3mm，辐照能量为50kw/m2。一氧化碳含量、二氧化碳含量通过锥形量热仪测定。以下以具体实施例的方式加以说明，所述原料均为重量份。实施例f 7中塑料组合物的制备按如下方法进行:所述热固性样品制备均为在容器中添加树脂及固化剂、抑烟剂，经高速搅拌混合，注入特定片状金属模具，部分种类样品经加热固化所得。所述热塑性样品制备均为将树脂与抑烟剂混合，经双螺杆挤出机在该树脂加工温度下挤出造粒，用注塑机注塑成指定尺寸样片。实施例1低烟密度环氧树脂按表1中的比例，制备实施例1所述低烟密度环氧树脂。表权利要求1.一种低烟密度的塑料组合物，其特征在于，所述塑料组合物中包含抑烟剂，所述抑烟剂包括至少一种含有正四价以上硫原子的无机含硫化合物，且所述抑烟剂不为非金属的硫酸盐或硫酸氢盐。2.如权利要求1所述低烟密度的塑料组合物，其特征在于，所述无机含硫化合物为金属硫酸盐、金属硫酸氢盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。3.如权利要求1或2所述低烟密度的塑料组合物，其特征在于，在氮气氛，20°C/min的升温速度的条件下，所述无机含硫化合物的TGA1%分解温度大于235°C。4.如权利要求1或2所述低烟密度的塑料组合物，其特征在于，所述无机含硫化合物为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、硫酸镁、硫酸氢钠、硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铝、亚硫酸镁、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾。5.如权利要求1或2所述的低烟密度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低烟密度的塑料组合物，其特征在于，所述塑料组合物中包含抑烟剂，所述抑烟剂包括至少一种含有正四价以上硫原子的无机含硫化合物，且所述抑烟剂不为非金属的硫酸盐或硫酸氢盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许晶玮，杜荣华，程庆，王林，吴博，郭涛，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：