[發明專利]一種阻燃抑煙劑及其用于PVC片材的制備方法

在審

• 申請號: 202010533411.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111548581A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 馬青賽;陳緒煌;朱山寶
• 申請（專利權）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: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發明公開一種阻燃抑煙劑及其用于PVC片材的制備方法，該磷鎢酸鋅阻燃抑煙劑為含有銅、磷、鎢、氧四種元素的化合物。鎢和鋅可與HCl反應形成的強Lewis酸能夠有效的催化PVC燃燒反應生成共軛反式多烯、氯化氫以及氯化物，然后通過氯化物的重復催化，進而發生Friedel–Crafts反應，最終交聯成炭，減少苯及芳烴的產量，從而起到抑煙的作用。而且鎢元素對氮、磷的阻燃效果還具有促進作用，抑煙效果更顯著。將該阻燃抑煙劑應用于制備PVC片材，解決了其燃燒時產生大量有害煙霧，危及人身安全的問題，拓寬了PVC片材的適用范圍，利于其在建筑領域的進一步推廣及應用。

技術領域

本發明涉及一種阻燃抑煙劑及其用于PVC片材的制備方法。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)是五大合成熱塑性塑料之一，已經成為世界第二大產量的通用塑料僅次于聚乙烯，且PVC以硬質產品為主。所以PVC片材在家具、建材、裝飾行業應用廣泛，以較快速度發展。但PVC片材在燃燒過程中會產生大量的煙霧，發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片材的阻燃抑煙性是PVC片材開發應用的關鍵，有助于促進其在相關行業中的應用。

目前，應用于PVC片材的主要是阻燃劑，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。現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揮阻燃效果。而且，這些無機阻燃劑的抑煙效果都不明顯。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阻燃效果。

發明內容

針對上述存在的問題及為了達到上述的目的，本發明提供一種阻燃抑煙劑及其用于PVC片材制備的方法，通過使用磷鎢酸鋅作為阻燃抑煙劑，提高PVC片材的氧指數，抑制PVC片材的發煙量，阻燃抑煙效果明顯。具體技術方案如下：

首先，本發明提供一種阻燃抑煙劑，該磷鎢酸鋅阻燃抑煙劑為含有銅、磷、鎢、氧四種元素的化合物，其阻燃抑煙機理如下：。

該阻燃抑煙劑中，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。鎢和鋅可與HCl反應形成的強Lewis酸能夠有效的催化PVC燃燒反應生成共軛反式多烯、氯化氫以及氯化物，然后通過氯化物的重復催化，進而發生Friedel–Crafts反應，最終交聯成炭，減少苯及芳烴的產量，從而起到抑煙的作用，因此鎢元素與鋅協同能更好的促進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，因此以該四種元素的化合物作為抑煙劑時，不僅促進磷元素能為膨脹型阻燃劑的氣源與酸源的阻燃效果，抑煙效果更顯著。

本發明還提供一種將前述的阻燃抑煙劑用于制備阻燃抑煙PVC片材的制備方法，各組分按重量份計包括：

PVC樹脂粉100份，

復合穩定劑2～5份，

潤滑劑0.2～1.0份，

增塑劑1～5份，

阻燃抑煙劑2～8份。

優選的，所述的穩定劑是稀土復合熱穩定劑。

優選的，所述的潤滑劑為聚乙烯蠟。

優選的，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂。

前述的阻燃抑煙PVC片材制備的方法，包括步驟如下：

(1)升溫攪拌：依據原料配方將PVC樹脂粉、復合穩定劑、潤滑劑、增塑劑和阻燃抑煙劑加入高速攪拌機中進行升溫攪拌，獲得高溫物料；

(2)降溫攪拌：將步驟(1)中獲得的高溫物料轉入冷攪拌機中進行降溫攪拌，獲得低溫物料；