[發明專利]一種基于氧化鎂煙氣脫硫廢渣的膨脹型阻燃協效劑的制備

有效

• 申請號: 201310018858.6
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103012849A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 董延茂;趙丹
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C08K7/24
• 分類號: C08K7/24;C08K7/26;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/30;C08K3/32
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種阻燃協效劑的制備方法，尤其涉及一種利用氧化鎂煙氣脫硫廢渣廢制備環境友好的膨脹型阻燃協效劑的方法。

背景技術

膨脹型阻燃劑(IFR)因其獨特的阻燃機理和無鹵、低煙、低毒、生成的炭層能有效地防止聚合物熔滴等特性，符合當今保護生態環境的時代要求，成為當阻燃研究最為活躍的領域之一(參見：歐育湘，韓廷解，李建軍．阻燃塑料手冊[M]．北京：國防工業出版社，2008)。但IFR的一大缺點是添加量相對較大，阻燃效率不高，限制了其廣泛應用。因此，提高IFR的阻燃效率是人們普遍關注的焦點問題。

協同效應指的是兩種或兩種以上組分的共同效果要比單一組分的效果好。通過膨脹型阻燃協效劑的加入可以提高膨脹型阻燃劑的阻燃效率，降低成本和添加量，改善其與有機材料的相容性，提高在潮濕環境下阻燃劑的抗溶出性能及IFR的分解溫度等(參見：?Zhang?P，Song?L，Lu?H，et?a1．Synergistic?effect?of?nanoflaky?manganese?phosphate?on?thermal?degradationand?flame?retardant?propeflies?of?intumescent?flameretardant?polypropylene?system.?Polym?Degrad?Stab，2009，94(2)：201—207;?Nie?S，Hu?Y，Song?ki，et?a1．Study?on?a?novel?and?efficient?flame?retardant?synergist’?nanoporous?nickel?phosphates?VSB-1?with?intumescent?flame?retardants?in?polypropylene.?Polym?Adv?Technol，2008，19(6)：489—495;?王新龍，苗彩琴，王建豐等．納米CdS對聚丙烯膨脹型阻燃劑的協同效應．高分子材料科學與工程，2008，24(9)?:?135—138)，因此開發各種有效的阻燃協效劑以提高IFR的阻燃性能具有十分重要的意義。

目前，國內外燃煤電廠在推行氧化鎂煙氣脫硫工藝，該工藝技術中用硅藻土作為助濾劑，產生大量的廢渣。氧化鎂煙氣脫硫廢渣中富含硅藻土、氧化鎂、氫氧化鎂、二氧化硅、氧化鐵、碳酸鈣等化合物，可以煅燒再生生產硫酸，但能耗較高而且易造成二次污染；或者用于生產鎂肥，但鎂含量低、產品附加值較低；或者廢渣直接外排或填埋，將會造成環境污染。如何妥善處理、有效利用氧化鎂煙氣脫硫廢渣并獲得較高的社會效益、生態效益和經濟效益是亟待解決的問題。

氧化鎂煙氣脫硫廢渣的組成、結構類似于水滑石和類水滑石，而現有技術中，水滑石和類水滑石的主要特性之一是具有阻燃功能，但是，由于氧化鎂煙氣脫硫廢渣含水30%?以上，其中含有的氫氧化鎂、亞硫酸鎂、硫酸鎂、氧化鎂等化合物存在含量低、化學性質不穩定、易吸潮等問題，因此無法直接將氧化鎂煙氣脫硫廢渣用來作為阻燃協效劑。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于氧化鎂煙氣脫硫廢渣的膨脹型阻燃協效劑的制備方法，由此方法得到的阻燃協效劑與膨脹型阻燃劑的協同效率高，顯著提高了阻燃劑的阻燃效果。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

?一種基于氧化鎂煙氣脫硫廢渣的膨脹型阻燃協效劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)在反應器中加入水和干燥的氧化鎂煙氣脫硫廢渣，室溫下攪拌均勻至廢渣完全浸濕，配置成質量濃度為1~30%的懸濁液A；所述氧化鎂煙氣脫硫廢渣含有以質量計為70~90%的硅藻土，余量為氫氧化鎂、硫酸鎂和粉煤灰（fly?ash）；?

(2)將磷酸鹽加入上述懸濁液A中，室溫下攪拌0.5~1小時得到懸濁液B，再同時將鋅鹽、氨水加入上述懸濁液B中，室溫下攪拌反應1~2小時得到懸濁液C；其中，氨水、磷酸鹽和鋅鹽的物質的量的比例為1∶1.1~1.2∶1.1~1.2；氨水、磷酸鹽和鋅鹽的質量之和與氧化鎂煙氣脫硫廢渣的質量比例為1~50∶100；

(3)調節懸濁液C的pH值為6.5~7.5，過濾懸濁液C得到濾液和固體粉末，烘干固體粉末，即得到膨脹型阻燃協效劑。

上述技術方案中，所述步驟（2）中的磷酸鹽選自磷酸氫二鈉和磷酸氫二銨中的一種。

上述技術方案中，所述步驟（2）中的鋅鹽選自氯化鋅和硫酸鋅中的一種。

上述技術方案中，所述步驟（3）中的烘干溫度為95~110℃，時間為1.5~3小時。