[發明專利]一種2CaO·B2O3·H2O/Mg(OH)2納米復合阻燃劑

有效

• 申請號: 201710155856.X
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106939166B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 劉志宏;耿永潔
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C09K21/02
• 分類號: C09K21/02
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃劑，該復合阻燃劑是將CaCl₂、H₃BO₃、NaOH和Mg(OH)₂納米片在160～200℃下水熱反應6～10小時制備而成。本發明方法簡單，成本低廉，低溫水熱反應，通過原位反應制備出了2CaO·B₂O₃·H₂O負載Mg(OH)₂的納米復合阻燃劑，且所制備的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃材料分散性好、粒徑小，且具有較好的阻燃效果和抑煙作用。

技術領域

本發明屬于阻燃技術領域，具體涉及一種阻燃性能優良的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃材料。

背景技術

隨著重大火災次數的增多以及塑料焚燒造成的二次污染等問題的出現，阻燃劑的應用受到了廣泛的關注。硼酸鈣是一種新型高效無機阻燃劑，它具有熱穩定性高、粒度細、體積質量小、易分散、無毒等顯著特點，既能阻燃又能抑煙，并能消滅電弧，因此有著良好的市場前景，被廣泛應用于各種纖維、樹脂、橡膠制品、電器絕緣材料、電線、電纜、防銹漆等方面的阻燃。

然而，硼酸鈣相對大的粒徑在基質中很難分散，限制了其在工業上的應用；由于納米材料的形貌和尺寸對其阻燃性能有很大影響，對于等量的阻燃劑，其粒徑愈小比表面積愈大，超細化、納米化以后，增強了界面的相互作用，可以更均勻的分散于基質中，更有效地改善共混料的力學性能，阻燃效果就愈好。單一阻燃劑在使用過程中總有一定的缺陷，例如經常使用的無機阻燃劑氫氧化鋁、氫氧化鎂，在使用的過程中，其對填充量的需求較大。如果將納米硼酸鹽與其他阻燃劑復配并用，既可以發揮阻燃協效作用和硼酸鹽的抑煙功能，還可降低阻燃劑的用量。所以，開展硼酸鈣納米材料及其復合阻燃劑的制備和阻燃性能研究具有重要現實意義。

發明人在研發過程中發現有關水合硼酸鈣納米結構的制備報道極少，雖然Lihong Bao等人提出采用水熱法制備硼酸鈣2CaO·B₂O₃·H₂O納米帶，而且發明人課題組也曾報道了橢球狀、蠶蛹狀4CaO·5B₂O₃·7H₂O納米結構的制備，相轉化法制備片狀、橢球狀、菜花狀CaO·3B₂O₃·4H₂O納米結構，但未有人提出過關于組成為 2CaO·B₂O₃·H₂O的納米級復合型產品制備的相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種粒徑小、分散性好、阻燃性能優良的2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃劑。

解決上述技術問題所采用的技術方案是該2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃劑由下述方法制備得到：

將CaCl₂、H₃BO₃、NaOH和Mg(OH)₂納米片按摩爾比為1:1～6:7～10:0.1～0.3加入去離子水中，室溫超聲分散均勻，在160～200℃下水熱反應6～10小時，自然冷卻至室溫，所得產物經抽濾、洗滌、干燥，得到2CaO·B₂O₃·H₂O/Mg(OH)₂納米復合阻燃劑。