[發明專利]一種改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料

在審

• 申請號: 201910979223.X
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110698772A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;于文泰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L53/02;C08L75/04;C08L51/06;C08L23/12;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/02;C08K3/32;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/098;C08K3/26;C
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料及其制備方法，原料組成按重量份數計：橡塑彈性體100份、復配阻燃劑10?50份、環烷油5?12份、超細白炭黑5?10份、熟石灰3?5份、硬脂酸鋅1?2份、碳酸鈣100?130份、塑膠色粉0.5份；所述的復配阻燃劑中改性聚磷酸銨與改性氧化石墨烯的質量比為1?5：1。本發明制得的改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料具有阻燃效果好、耐老化、拉伸強度高等特性，具有廣闊的應用前景和市場需求。

技術領域

本發明屬于塑膠跑道技術領域，具體涉及一種改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料及其制備方法。

背景技術

塑膠跑道是現代田徑場地中不可缺少的重要設施，已被國際奧委會定為國際比賽場地的必備條件之一。與傳統的土質跑道相比，它具有良好的彈性、防滑性、耐磨性、吸震性，場地護理容易、色彩鮮明、美觀整齊。鑒于上述優點，塑膠跑道問世不久即迅速被各田徑場地所采用。然而跑道顆粒屬于易燃材料，在使用的過程中易引發火災，對人們的財產和人身安全有很大的威脅，因此對跑道顆粒進行阻燃方面的功能化改性勢在必行。

目前，鹵素阻燃劑因其具有阻燃效率高、價格適中、品種多、適用范圍廣等優良特點，占據橡塑材料阻燃劑的主導地位，其也是用于提高阻燃性能的主要方法。鹵素阻燃劑雖然具有極高的阻燃效率，但它在熱裂解或燃燒時會生成較多的鹵化氫等腐蝕性氣體和煙霧。一旦發生火災，將給逃生及救援人員帶來極大困難，嚴重時將導致死亡事故的發生，同時也對環境構成了較大的威脅。隨著人們安全環保意識的增強，開發高效、無毒、環保的阻燃劑成為當代阻燃劑發展的要求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料及其制備方法。本發明制得的改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料阻燃效果好，其材料阻燃指數達到UL94V0級別，且無鹵素原料，產生的氣體不會污染環境同時具有良好的加工性能和力學性能，因而有廣闊的應用前景和市場需求。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種改性聚磷酸銨/改性氧化石墨烯阻燃跑道顆粒材料，原料組成按重量份數計為：橡塑彈性體100份、復配阻燃劑10-50份、環烷油5-12份、超細白炭黑5-10份、熟石灰3-5份、硬脂酸鋅1-2份、碳酸鈣100-130份、塑膠色粉0.5份。

所述的橡塑彈性體為：聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡膠（EPDM）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚乙烯接枝馬來酸酐、熱塑性聚氨酯中的一種或幾種的共混物。所述的聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）為線性高分子量SEBS。所述的聚乙烯接枝馬來酸酐的接枝率為1.2%。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯基體的含量13-18wt%。

所述的復配阻燃劑以改性聚磷酸銨為酸源和氣源，改性氧化石墨烯為碳源，改性聚磷酸銨與改性氧化石墨烯按質量比1-5：1組成。

所述的復配阻燃劑制備方法為：將1份改性氧化石墨烯溶于去離子水，超聲震蕩30min，然后加入1-5份改性聚磷酸銨，攪拌1h后洗滌然后60℃下烘干。

所述的改性聚磷酸銨的具體制備方法為：1）向裝有100mL去離子水的燒杯中加入15mL的無水乙醇和10g聚磷酸銨，在70℃下攪拌30min。2）向裝有50mL去離子水的燒杯中加入5mL的無水乙醇和0.5mL KH550，然后逐滴加入冰醋酸，調整pH值到3.5-5.0。3）將調好的混合液逐滴加入到聚磷酸銨和乙醇的混合溶液中，在70℃下持續攪拌1h即得到改性聚磷酸銨。4）用無水乙醇洗滌步驟3）得到的改性聚磷酸銨若干次，在70℃的真空烘箱中烘干。