[發(fā)明專利]一種磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材及其制備方法

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• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111548582A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬青賽;朱山寶;陳緒煌
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽奧凱材料股份有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L23/06;C08K13/02;C08K3/32;C08K5/12;C08J5/18
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發(fā)明公開一種磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材及其制備方法，該PVC片材組分包括PVC樹脂粉、穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑和阻燃抑煙劑；所述阻燃抑煙劑為含有鐵、磷、鎢、氧四種元素的化合物。其中，磷元素能夠作為膨脹型阻燃劑的氣源與酸源，具有顯著的阻燃作用；鐵、鎢可與HCl反應形成強Lewis酸，催化反應生成反式共軛多烯、氯化氫以及氯化物，起到抑煙的作用；同時鎢元素對氮、磷的阻燃效果還具有促進作用，從而解決了PVC片材燃燒時產(chǎn)生大量有害煙霧，危及人身安全的問題，拓寬了PVC片材的適用范圍，利于其在建筑領(lǐng)域的進一步推廣及應用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氯乙烯(PVC)是五大合成熱塑性塑料之一，已經(jīng)成為世界第二大產(chǎn)量的通用塑料僅次于聚乙烯，且PVC以硬質(zhì)產(chǎn)品為主。所以PVC板材在家具、建材、裝飾行業(yè)應用廣泛，以較快速度發(fā)展。但PVC板材在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的煙霧，發(fā)生火災時帶來更大人員傷亡，限制了其在建材與裝飾材料中的應用，因此，提高PVC板材的阻燃抑煙性是PVC板材開發(fā)應用的關(guān)鍵，有助于促進其在相關(guān)行業(yè)中的應用。

目前應用于PVC的阻燃劑主要包括有機阻燃劑和無機阻燃劑，有機阻燃劑在PVC中應用較少，一般PVC基體選用的都是無機阻燃劑。無機阻燃劑不產(chǎn)生有毒和腐蝕性氣體，屬生理無害物質(zhì)，安全性較高，對環(huán)境友好，且效果持久，價格低廉，是阻燃材料的主要發(fā)展方向。現(xiàn)有的無機阻燃劑可分為金屬氫氧化物、銻系、錫系、硼系等。其中，銻系、錫系、硼系等多作為輔助阻燃劑，而金屬氫氧化物一般作為阻燃填充劑，需要大量填充才能發(fā)揮阻燃效果，且這些無機阻燃劑的抑煙效果不明顯，PVC材料在燃燒過程仍舊會產(chǎn)生大量的煙霧，威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。因此，需要一種高性能的阻燃抑煙劑，減少阻燃劑的使用量的同時能起到良好的抑煙效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題及為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材及其制備方法，通過使用磷鎢酸鐵作為阻燃抑煙劑，能提高PVC片材的氧指數(shù)，抑制PVC片材的發(fā)煙量，阻燃抑煙效果明顯。具體技術(shù)方案如下：

首先，本發(fā)明提供一種磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材，其組分包括PVC樹脂粉、穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑和阻燃抑煙劑；所述阻燃抑煙劑為含有鐵、磷、鎢、氧四種元素的化合物。本發(fā)明中優(yōu)選的阻燃抑煙劑為磷鎢酸鐵，其阻燃抑煙機理如下：

磷鎢酸鐵(Fe[PW₁₂O₄₀])屬于過渡金屬鹽，且含有鐵、磷、鎢、氧四種元素的化合物。其中，磷化合物屬于膨脹型阻燃劑的氣源與酸源，為抑煙性能保證前提條件。鐵、鎢元素可與HCl反應形成強Lewis酸(–XO₂C_l2)，Lewis酸能夠有效的催化PVC燃燒反應生成反式共軛多烯、氯化氫以及氯化物，然后通過氯化物的重復催化，進而發(fā)生Friedel–Crafts反應，最終交聯(lián)成炭，減少苯及芳烴的產(chǎn)量，從而起到抑煙的作用，且鐵、鎢兩元素協(xié)同還能更好的促進PVC的抑煙性能。而且鎢元素對氮、磷的阻燃效果還具有促進作用，因此磷鎢酸鐵作為抑煙劑時，磷元素能為膨脹型阻燃劑的氣源與酸源，阻燃效果更顯著。

前述的磷鎢酸鐵阻燃抑煙半硬質(zhì)PVC片材，該PVC片材各組分按重量份計包括：

PVC樹脂粉100份，

穩(wěn)定劑2～4份，

潤滑劑0.2～0.6份，

增塑劑10～15份，

阻燃抑煙劑2～8份。

優(yōu)選的，所述的穩(wěn)定劑是稀土復合熱穩(wěn)定劑。

優(yōu)選的，所述的潤滑劑為聚乙烯蠟。

優(yōu)選的，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂。