[發明專利]一種環保阻燃塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011626857.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112851862A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李明杰
• 申請（專利權）人: 李明杰
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F283/12;C08F259/02;C08F230/08;C08K5/3472
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

本發明公開了一種環保阻燃塑料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1、乙烯基腈基改性八甲基環四硅氮烷；步驟S2、二苯甲酮基丙烯基離聚物的制備；步驟S3、塑料的成型。本發明還提供了一種根據所述環保阻燃塑料的制備方法制備得到的環保阻燃塑料。本發明提供的環保阻燃塑料阻燃效果顯著，環保性能和性能穩定性好，綜合性能、耐老化性能和機械力學性能優異。

技術領域

本發明涉及塑料技術領域，尤其涉及一種環保阻燃塑料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著社會的發展及科技的進步，由塑料生成的日用產品在人們的日常生活中發揮著越來越重要的作用，它不僅給人們的生活帶來了諸多方便，更體現了現代文明的發展程度。塑料材料由于具有優良的機械力學性能、電絕緣性、耐腐蝕性和耐熱性，以及成本低廉、易加工成型等優點，被廣泛應用于各類紡織品、包裝材料、機械零件、農用薄膜、生物醫藥等制品。

現有的塑料材料品種較多，但普遍存在易燃燒，且燃燒速度快，會產生大量的有毒氣體，造成人員傷亡和財產損失的缺陷。為了改善塑料的阻燃性，目前通常通過添加外加劑的方法實現。常見的外加劑劑包括含鹵的阻燃劑和氫氧化鋁填料，添加含鹵阻燃劑的塑料一般片面追求材料的耐火性能，但是制品一旦燃燒便會因含鹵而產生大量的毒害氣體及煙霧，對人的生命安全造成極大的危害；大量加入氫氧化鋁填料的塑料可以同時提高材料的耐火性能及控制煙毒，但其加入的大量氫氧化鋁填料會致使制品的表面質量及機械性能大幅度下降，失去其輕質、高強的特性，從而使塑料容易被損壞。

例如，申請號為201710355062.8的中國發明專利公開了一種環保阻燃塑料及其制備方法、應用，該環保阻燃塑料由A料和B料按照重量比65-85:45-55混合制備而成，所述A料的制備原料包括聚甲醛、聚二苯醚、碳化釩、尼龍1010、聚砜、聚醚醚酮、聚對苯二甲酸丁二醇酯、SE BS彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、納米碳纖維、硅烷偶聯劑KH560、乙烯基硅油，所述B料的制備原料包括聚苯硫醚、聚氨酯、阻燃劑、玻璃纖維、抗氧劑、鈦酸酯偶聯劑、乙烯-醋酸乙烯共聚物。該環保阻燃塑料具備良好的機械性能和阻燃性能，在高溫熱解時，不會釋放出有毒氣體，制備方法簡便，適合進行工業化；然而，該環保阻燃塑料成分復雜，生產成本較高，各成分之間的相容性不好，易引起相分離，導致材料性能穩定性不佳，使用壽命短，其中含有聚甲醛、碳化釩、三氯化銻和氯化銦，環保性能有待進一步提高。

因此，開發一種阻燃效果顯著，環保性能和性能穩定性好，綜合性能、耐老化性能和機械力學性能優異的環保阻燃塑料符合市場需求，具有廣泛的市場價值和應用前景，對促進功能塑料行業的發展具有非常重要的作用。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種環保阻燃塑料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、乙烯基腈基改性八甲基環四硅氮烷：將八甲基環四硅氮烷、2-氯丙烯腈、堿性催化劑加入到有機溶劑中，在35-50℃下攪拌反應4-6小時，后過濾，旋蒸除去溶劑，得到乙烯基腈基改性八甲基環四硅氮烷；

步驟S2、二苯甲酮基丙烯基離聚物的制備：將4,4'-二(N,N-二甲氨基)二苯甲酮、3-氯-2-氯甲基丙烯加入到丙酮中，在30-40℃下攪拌反應6-8小時，后旋蒸除去丙酮，得到二苯甲酮基丙烯基離聚物；

步驟S3、塑料的成型：將經過步驟S1制成的乙烯基腈基改性八甲基環四硅氮烷、經過步驟S2制成的二苯甲酮基丙烯基離聚物、2,5-雙(1,2,4-三唑-1-基)對苯二甲酸、超高分子量聚乙烯、八乙烯基-POSS、增塑劑、引發劑混合均勻后，得到混合料，然后將混合料加入到雙螺桿擠出機中擠出成型，得到環保阻燃塑料。

優選的，步驟S1中所述八甲基環四硅氮烷、2-氯丙烯腈、堿性催化劑、有機溶劑的摩爾比為1:4:(2-3):(20-30)。

優選的，所述堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀中的至少一種。