[發明專利]一種聚乙烯醇無鹵阻燃的改性方法

無效

• 申請號: 201410003986.8
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103756222A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 馬貴平;彭呈;聶俊;方大為
• 申請（專利權）人: 北京化工大學常州先進材料研究院
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L61/24;C08K5/053;C08K5/21;C08K5/3492;B29B9/06
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技術領域

本發明屬于聚乙烯醇無鹵助燃改性領域，特別涉及膨脹型阻燃體系領域。

背景技術

隨著中國經濟持續穩定的發展和人民生活水平的日益提高，將中國包裝材料帶入一個高速發展時期，發展高阻隔復合材料已成為一種世界性潮流。

聚乙烯醇（PVA)由于其獨特的物理與化學性能一直以來受到人們的普遍關注，尤其是其阻隔性能特別受到關注。聚乙烯醇對氧氣、氮氣、氫氣具有優秀的阻隔性，其阻氧性能是所有樹脂中最好的，可與鋁箔、玻璃等媲美。在多層熱塑性加工擠出設備上，將改性后的聚乙烯醇與其他樹脂（如PA、PE、PP、PET、EVA等）多層共擠制備出多層共擠薄膜、汽車油箱、輸油管、輸氣管等高阻隔性能的塑料制品。由于聚乙烯醇高阻隔性能的塑料制品加工工藝簡單、設備投資低、無毒、無害，受到人們普遍研究。然而在某些使用條件下（如汽車油箱、輸油管、輸氣管等）必須涉及到材料阻燃的問題。

膨脹型阻燃劑是一種以氮、磷為主的復合阻燃劑，它不含鹵素，是一類高效低毒的環保型阻燃劑。膨脹阻燃劑組成包括：酸源、炭源、氣源。酸源是無機酸或在燃燒時生成無機酸的物質（如磷酸、硫酸、硼酸、磷酸銨、聚磷酸銨等）；炭源是富炭的多羥基物質（如季戊四醇及其雙聚體或三聚體、糊精、淀粉等）；氣源是加熱時產生不燃性氣體的物質（如脲、脲醛樹脂、三聚氰胺等）。

本發明以膨脹型阻燃機理對聚乙烯醇進行阻燃改性，聚乙烯醇及其增塑體系都是富炭的多羥基物質，不需要額外添加炭源物質，只改性過程中只要添加酸源與氣源即可達到阻燃效果。本發明所改性的聚乙烯醇樹脂材料離火自熄、低煙密度、低毒性，符合環保要求。本發明改性的聚乙烯醇樹脂所制備的汽車油箱、輸油管、輸氣管在使用的時候安全可靠，故本產品應用潛力巨大，具有很好的開發前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：提供一種阻燃性能、低毒性、生產方便的改性聚乙烯醇樹脂的制備方法，該方法包括以下步驟：

具體包括以下步驟：

（1）將聚乙烯醇粉料（100份）、復配增塑劑（10～50份）、酸源物質（5～10份）、氣源物質（5～10份）以及輔助添加劑（5～10份）使用高速攪拌機在100℃下混合均勻；

（2）將步驟（1）中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145～190℃范圍內擠出造粒；

所述的復配增塑劑可以為三羥甲基丙烷、山梨糖醇、低分子量的聚乙烯醇、聚乙二醇、季戊四醇及其雙聚體或三聚體等多元醇中一種或兩種。

所述酸源物質為在燃燒情況下能夠生成無機酸的物質，且分解溫度要大于200℃。

所述的氣源物質為脲、脲醛樹脂、三聚氰胺等。

所述的輔助添加劑為熱穩定劑、潤滑劑、開口機以及抗氧劑等。

本發明具有以下優點：

1.本發明操作簡單，可連續化生產，效率高；

2.本發明所使用的富炭多羥基物質即可作為增塑劑，又可以是阻燃體系中的炭源；

3.本發明所生產的改性聚乙烯醇樹脂在燃燒時離火自熄、低煙密度、低毒性，符合環保要求。

具體實施方式

實施例：

（1）將100份聚乙烯醇（1799）粉料、20份三羥甲基丙烷、20份季戊四醇、10份酸源、10份三聚氰胺以及5份輔助添加劑使用高速攪拌機在100℃下混合均勻；

（2）將步驟（1）中制備的混合料加入到擠出造粒機中在溫度145～190℃范圍內擠出造粒。