一种阻燃建筑复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种阻燃建筑复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]氯磺化聚乙烯是一种具有耐候、耐臭氧、耐油、耐酸碱、耐老化、耐腐蚀、粘附力强等综合性能优良的特种合成橡胶。由于其优良的性能,氯磺化聚乙烯正在被广泛地开发和利用。其主要应用领域有:建筑材料、电缆绝缘材料、汽车零部件、工业制品、涂料、橡胶共混改性等。
[0003]用于生产氯磺化聚乙烯历史悠久,工艺路线成熟,操作方便,一直是国内外主要采用的生产方法,尤其是在2010年以前。由于溶剂四氯化碳兼具备溶解性好、沸点低、易分离等优点,相比于其他氯磺化聚乙烯的工艺方法,以四氯化碳作为溶剂的溶液法反应易于控制,产品性能最好而且稳定。但由于分离过程中从产品中除掉痕量溶剂及残余反应气体比较困难,致使四氯化碳排放产生污染。四氯化碳严重破坏臭氧层,也是一种温室气体。以无机酸酯作为悬浮溶剂,通过悬浮方法生产氯磺化聚乙烯的路线还未见报道。
[0004]传统的阻燃聚乙烯主要分为两种,一种为含卤阻燃:主要使用溴类阻燃剂与三氧化二锑,利用卤-锑协效达到阻燃效果,这种通过V-O阻燃往往需要添加22%以上的溴类阻燃剂和7%以上的三氧化二锑,另外一种为无卤阻燃,大多数为氢氧化镁,氢氧化铝,或者新型的膨胀性阻燃剂。不管是溴类阻燃剂还是无卤阻燃剂本身不具有可发泡性能,并且添加量比较大,因此阻燃剂的加入大大地限制了发泡行为,导致发泡倍率不大,绝热性能不理想,不适合用于保温材料领域。因此,以合理的配方和制备方法制作一种阻燃建筑复合材料,具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种阻燃建筑复合材料的制备方法,得到的阻燃性氯磺化聚乙烯粉末产品性能稳定、优良,具有阻燃效果,发泡倍率高;尼龙树脂和导电碳黑等成分和氯磺化聚乙烯的融合,得到的复合材料的拉伸强度大于122MPa,弯曲强度大于240MPa,具有良好的消除静电功能,能满足建筑生产。
本发明采取的技术方案为:
一种阻燃建筑复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
(1)机械搅拌下,向碳酸二甲酯溶液中加入14-16wt%氯化聚乙烯,依次加入反应容器中,加入混合物3-5wt%的十溴二苯乙烷,3-5wt%三氧化二锑,0.4-0.6wt%热稳定剂硬脂酸钙,搅拌均匀;
(2)向上述混合物中加入0.2-0.4%的吡啶,在60W的紫外线照射下,通入由氯气和二氧化硫按照重量比2:5组成混合气体,控制温度为85-88° C反应2.5-3 h ;
(3)向上述物料中加入总量2-2.5倍体积的水,搅拌23-25min,再将反应混合液抽滤,得到阻燃性氯磺化聚乙烯粉末; (4)按重量份取氯磺化聚乙烯粉末60-70份、尼龙树脂20-30份、β-(3,4环氧环已基)乙基三甲氧基硅烷2-3份、填料12-15份、导电碳黑18-22份,投入混合机中控制转速为1200-1500n/min,再投入0.3-0.5%的抗氧剂、0.2-0.4%的润滑剂芥酸酰胺和0.3-0.5%的双硬脂酸酰胺,继续混合8-10min,得到造粒料;
(5)以喂料速度为300g/分钟将得到的造粒料投入长径比L/D为50:1,螺杆直径为42mm的双螺杆挤出机,控制螺杆转速为500转/min,熔融挤出,挤出温度分别为:一区180°C,二区及四区各为220°C,五区至八区均为240°C,经冷却切粒即可。
[0006]进一步的,所述步骤(I)中所述氯化聚乙烯为氯含量为36_37wt%的聚乙烯。
[0007]进一步的,所述步骤(4)中所述填料为经过活化处理的滑石粉。
[0008]进一步的,所述步骤(4)中所述抗氧化剂为双(2,4 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和四[甲基-(3,5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量比2:3组成的混合物。
[0009]本发明的有益效果为:
本发明本发明中氯化聚乙烯受到悬浮溶剂碳酸二甲酯的溶胀作用,在进行氯磺化反应时有利于深入氯化聚乙烯内部进行,十溴二苯乙烷和三氧化二锑等阻燃成分渗入性好,反应充分、均匀,在悬浮溶胀作用下形成致密碳层,隔绝热量,得到的阻燃性氯磺化聚乙烯粉末产品性能稳定、优良,具有阻燃效果,发泡倍率高;尼龙树脂和导电碳黑等成分和氯磺化聚乙烯的融合,得到的复合材料的拉伸强度大于122MPa,弯曲强度大于240MPa,具有良好的消除静电功能,能满足建筑生产。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种阻燃建筑复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
(1)机械搅拌下,向碳酸二甲酯溶液中加入14wt%氯化聚乙烯,依次加入反应容器中,加入混合物3wt%的十溴二苯乙烧,3wt%三氧化二铺,0.4wt%热稳定剂硬脂酸I丐,搅拌均匀;
(2)向上述混合物中加入0.2%的吡啶,在60W的紫外线照射下,通入由氯气和二氧化硫按照重量比2:5组成混合气体,控制温度为85° C反应3 h ;
(3)向上述物料中加入总量2倍体积的水,搅拌23min,再将反应混合液抽滤,得到阻燃性氯磺化聚乙烯粉末;
(4)按重量份取氯磺化聚乙烯粉末60份、尼龙树脂20份、β-(3,4环氧环已基)乙基三甲氧基硅烷2份、经过活化处理的滑石粉12份、导电碳黑18份,投入混合机中控制转速为1200n/min,再投入0.3%的由双(2,4 二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和四[甲基-(3,5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照重量比2:3组成的抗氧剂、0.2%的润滑剂芥酸酰胺和0.3%的双硬脂酸酰胺,继续混合8min,得到造粒料;
(5)以喂料速度为300g/分钟将得到的造粒料投入长径比L/D为50:1,螺杆直径为42mm的双螺杆挤出机,控制螺杆转速为500转/min,熔融挤出,挤出温度分别为:一区180°C,二区及四区各为220°C,五区至八区均为240°C,经冷却切粒即可。
[0011]实施例2 一种阻燃建筑复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
(1)机械