[發(fā)明專利]防火材料及其配方

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710199051.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN101451066A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳守一;高哲一;陳治貞;沈錦和;鄧維豐;江曉萍;張凱文;蔡梵正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K21/14
• 分類號(hào): C09K21/14;C08L101/02;C08K9/04;B32B17/10
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁 揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種防火材料配方，且特別是涉及有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料于難燃防火的應(yīng)用。

背景技術(shù)

高分子塑料及其復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)休閑器材、住宅內(nèi)裝修材料及建筑材料、工業(yè)及公共工程材料、家電/電機(jī)/電子用材、汽車/游艇/航天/大眾運(yùn)輸系統(tǒng)等，但由于本質(zhì)上為易燃物，每年因火災(zāi)造成極大人員傷亡及財(cái)務(wù)損失。開發(fā)環(huán)保型難燃防火高分子塑料及其復(fù)合材料，有效降低人員傷亡及財(cái)務(wù)損失，且不對(duì)生態(tài)造成污染為目前極重要的研究課題。

由于未來對(duì)于含鹵阻燃劑愈來愈多的限制已經(jīng)是大勢所趨，開發(fā)環(huán)境兼容的無機(jī)阻燃劑配方已經(jīng)是未來的趨勢與先進(jìn)國家的共識(shí)。

現(xiàn)階段的無機(jī)阻燃劑產(chǎn)品主要為氫氧化鋁與氫氧化鎂粉體，利用氫氧化物遇熱會(huì)釋放水氣并形成氧化物的化學(xué)特性降低燃燒溫度，同時(shí)以其燃燒后形成的氧化物微結(jié)構(gòu)阻絕氧氣的繼續(xù)供應(yīng)，以達(dá)到阻燃的目的。金屬氫氧化物不局限用于阻燃，也用于消煙和減少燃燒時(shí)腐蝕性氣體的生成量。金屬氫氧化物熱分解后，留在燃燒表面上的金屬氧化物會(huì)阻止燃燒熱反饋到凝聚相上，及形成的氧化物會(huì)對(duì)聚合物熱裂解產(chǎn)物起物理、化學(xué)吸附，此為抑煙作用的主要原因。金屬氫氧化物不僅可單獨(dú)使用，也常與其它阻燃劑并用，大量應(yīng)用于制備難燃熱固性與熱塑性復(fù)合材料，因不對(duì)環(huán)境污染造成危害，為目前使用量最大的環(huán)保型無機(jī)阻燃劑。

金屬氫氧化物，例如氫氧化鋁(ATH，aluminum?trihydroxide)，表面含有許多-OH官能基及附著的水份，為極性相當(dāng)高的無機(jī)粉體材料。若要摻混在一般極性偏低的有機(jī)高分子樹脂中常因界面兼容性差異太大造成團(tuán)聚現(xiàn)象，又因和一些表面無反應(yīng)官能基分高分子混在一起進(jìn)行加工時(shí)，因無法和高分子有實(shí)質(zhì)上的化學(xué)鍵結(jié)產(chǎn)生，造成提升塑料高分子材料的耐燃性不如預(yù)期的?好，且使塑料高分子材料的脆性大幅增加，因而縮小加工后的材料其最終的應(yīng)用領(lǐng)域范圍。

如何提升無機(jī)粉體表面與塑料高分子材料間的兼容性，以提升高分子復(fù)合材料的難燃性及降低材料的脆性實(shí)有其必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種與塑料高分子材料間的兼容性好的防火材料配方，以提升高分子復(fù)合材料的難燃性及降低材料的脆性。

本發(fā)明提供一種防火材料配方，包括：一無機(jī)粉體分散液，該無機(jī)粉體分散液包括：一改性無機(jī)粉體，包括：一無機(jī)粉體，其表面具有羥基，以及一表面改性劑，經(jīng)由氨基甲酸酯鍵結(jié)(urethane?linkage)連接至該無機(jī)粉體，且該表面改性劑末端具有乙烯不飽和基；以及，一有機(jī)成分，包括可與乙烯不飽和基反應(yīng)的單體、寡聚物、預(yù)聚物、聚合物、或前述的組合。

本發(fā)明更提供一種防火材料，是由上述防火材料配方經(jīng)交聯(lián)硬化所形成的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的這種復(fù)合材料比含有未改性無機(jī)粉體的復(fù)合材料具有較佳的成模性、韌性及防火隔熱性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備防火材料的流程示意圖。

圖2為實(shí)施例12與比較例1、2的防火隔熱測試比較。

其中，主要組件符號(hào)說明：

100～無機(jī)粉體

200～表面改性劑

300～經(jīng)表面改性的無機(jī)粉體

400～有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下：

本發(fā)明的防火材料配方包括一無機(jī)粉體分散液，該分散液中至少包括一改性無機(jī)粉體及一可與改性無機(jī)粉體反應(yīng)的有機(jī)成分。以下首先說明改性無機(jī)粉體的制備。

本發(fā)明所用的改性無機(jī)粉體為一具有乙烯不飽和基的無機(jī)粉體。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明是采用同時(shí)含有異氰酸酯官能基(isocyanate)與乙烯不飽和官能基(ethylenically?unsaturated?group)的單體、寡聚物、或預(yù)聚合物200作為無機(jī)粉體100的表面改性劑。通過表面改性劑200的異氰酸酯官能基與無機(jī)粉體100的羥基(-OH)反應(yīng)形成的氨基甲酸酯鍵結(jié)(urethane?linkage)而接枝到無機(jī)粉體100表面。如圖中所示，改性后的無機(jī)粉體300表面具有乙烯不飽和基，因此可進(jìn)一步與其它反應(yīng)單體、寡聚物、預(yù)聚合物、或高分子上的官能基產(chǎn)生反應(yīng)，并均勻地分散于有機(jī)樹脂系統(tǒng)中，成為具有防火耐燃性質(zhì)的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料400。