[發明專利]一種防火聚合物復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811475829.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109575462B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 胡曉紅;胡承鵬
• 申請（專利權）人: 湖北洋田塑料制品有限公司
• 主分類號: C08L25/10
• 分類號: C08L25/10;C08L25/12;C08L33/20;C08L47/00;C08L51/08;C08L83/07;C08K3/36
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

一種防火聚合物復合材料，其原料組成為：有機硅/聚合物雜化材料80–100、助劑0.6–1.0，其中，有機硅/聚合物雜化材料的原料組成為：硅烷水解液10–13、苯乙烯5–8、丙烯腈5–8、1,3?丁二烯5–8、聚合引發劑0.2–0.6，硅烷水解液的原料組成為：硅烷0.6–0.8、催化劑1–3、水2–4，硅烷包括乙烯基苯基二乙氧基硅烷，制備時，先將硅烷水解液、苯乙烯、丙烯腈、聚合引發劑按所需比例混合均勻，再加入1,3?丁二烯，并于85–95℃下聚合反應至體系粘度達到200–300cp后干燥得到有機硅/聚合物雜化材料，再將其與助劑混合擠出造粒即可。該材料具有良好的阻燃性能。

技術領域

本發明屬于有機高分子復合材料領域，具體涉及一種防火聚合物復合材料及其制備方法，該材料為環保耐火高分子工程塑料，主要作為車用材料使用。

背景技術

近年來，電動自行車、電動摩托車、電動三輪車等電動車以其經濟、便捷等特點，逐步成為群眾出行代步的重要工具，保有量迅猛增長。但由于安全技術標準不健全、市場監管不到位、存放充電方面問題突出等原因，電動車火災事故頻發，給人民群眾生命財產安全造成重大損失。電動車都使用塑料外殼，一旦自燃，塑料外殼就會迅速燃燒、蔓延，還會產生大量的有毒有害氣體，出現濃煙滾滾的現象。如果電動車外殼使用防火材料，就能防止電動車自燃。據了解，目前國內大多數電動車材料主要是ABS工程塑料、聚丙烯、聚氨酯材料，這些塑料材料自身不具有阻燃防火性質，而且燃燒時會產生大量有毒有害物質，這也是導致電瓶車火災高發的重要原因。在傳統工藝中，用來阻燃材料都添加有鹵素作為阻燃劑，但鹵素燃燒后會散發出二惡英等有毒有害氣體，對環境造成很大污染。

在上述背景下，有機硅阻燃劑應運而生。但目前，有機硅阻燃劑大多采用添加型，即有機硅阻燃劑與高分子材料機械共混復合，有機硅阻燃劑只能在高聚物的表面富集，雖然其也能在高聚物表面形成薄層，在火焰下起到一定的隔熱阻燃作用，但無法承受持續高溫火焰的灼燒。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的無法承受持續高溫火焰灼燒的問題，提供一種能夠承受持續高溫火焰灼燒的防火聚合物復合材料及其制備方法。

為實現以上目的，本發明提供了以下技術方案：

一種防火聚合物復合材料，其原料組成為：有機硅/聚合物雜化材料80–100、助劑0.6–1.0，其中，所述有機硅/聚合物雜化材料的原料組成為：硅烷水解液10–13、苯乙烯5–8、丙烯腈5–8、1,3-丁二烯5–8、聚合引發劑0.2–0.6，所述硅烷水解液的原料組成為：硅烷0.6–0.8、催化劑1–3、水2–4，所述硅烷包括乙烯基苯基二乙氧基硅烷。

所述硅烷還包括四乙氧基甲硅烷，所述四乙氧基甲硅烷與乙烯基苯基二乙氧基硅烷的重量份比為6–8:0.6–0.8。

所述聚合引發劑為過氧化二苯甲酰，所述催化劑為稀鹽酸，所述助劑包括抗氧劑1010、抗氧劑168，所述抗氧劑1010、抗氧劑168與有機硅/聚合物雜化材料的重量份比為0.3–0.5:0.3–0.5:80–100。

一種防火聚合物復合材料的制備方法，依次包括以下步驟：

步驟一、先將硅烷水解液、苯乙烯、丙烯腈、聚合引發劑按所需比例混合均勻，再加入1,3-丁二烯，并于85–95℃下聚合反應至體系粘度達到200–300cp后干燥，以得到有機硅/聚合物雜化材料；

步驟二、先將步驟一得到的有機硅/聚合物雜化材料與助劑按所需比例混合均勻，再排入擠出機中擠出造粒即可。

步驟一中，所述硅烷水解液的制備方法為：

先將硅烷與水按所需比例攪拌均勻，再加入催化劑攪拌至體系澄清透明即可。

步驟二中，所述擠出機的擠出工藝為：一區180±5℃，二區200±5℃，三區220±5℃，四區230±5℃，五區220±5℃。