[发明专利]2MgO·B2O3·1.5H2O/Mg(OH)2纳米复合阻燃材料及其原位制备方法

说明书

本发明公开了一种2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料及其原位制备方法，直接将镁的可溶性盐、硼氢化钾、氢氧化钠和去离子水进行原位水热反应，即可得到2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合材料，制备方法简单，所得复合材料是一种无卤高效环保型阻燃剂，其不仅比单一阻燃剂的阻燃效率高，还具有良好的抑烟效果，使用该复合阻燃剂能够降低阻燃剂用量，提高阻燃剂阻燃性能，解决使用传统阻燃剂时使用量大的问题，具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料，以及原位制备该材料的方法。

背景技术

阻燃剂是用以提高材料阻燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。按组成分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。单一阻燃剂在使用过程中总有一定的缺陷，例如经常使用的无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁，在使用的过程中，其对填充量的需求较大。硼系阻燃剂是最早使用的无机阻燃剂之一，亦是一类品种较多的重要的无机阻燃剂，属于添加型的阻燃剂，近年来发展的比较快，其特点为热稳定性好、毒性低、消烟，与其他阻燃剂复配效果良好，添加后明显减少材料燃烧烟浓度。硼酸盐阻燃剂被广泛应用于各种纤维、树脂、橡胶制品、电器绝缘材料、电线、电缆、木材及防锈漆等方面的阻燃。但是，较大的阻燃剂颗粒会在基材中分散不理想，高添加量时会恶化材料的力学性能，限制了其应用。为了改善硼酸盐在基材中的分散性，必须使其粒径减小，故阻燃剂细微化，甚至纳米化，既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性，又可降低阻燃剂的用量。将纳米硼酸盐与其他阻燃剂并用，以发挥阻燃协效作用和硼酸盐的抑烟功能，成为无机阻燃剂的发展趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阻燃效果及抑烟效果好的 2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料，并为该阻燃材料提供一种操作简单的原位制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是该2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料由下述方法制备得到：

将镁的可溶性盐、硼氢化钾、氢氧化钠和去离子水按摩尔比为1:0.3～0.6:0.6～0.8:30～50加入水热反应釜中，搅拌混合均匀，在180～240℃下水热反应18～30 小时，降至室温后抽滤，所得产物依次用去离子水、无水乙醇洗涤后干燥，得到 2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合阻燃材料。

上述制备方法中，优选六水合硝酸镁、硼氢化钾、氢氧化钠和去离子水的摩尔比为1:0.5:0.65～0.75:30～50。

上述制备方法中，进一步优选在200～220℃下水热反应24小时。

上述镁的可溶性盐为硝酸镁、氯化镁、醋酸镁中的任意一种。

本发明中，2MgO·B₂O₃·1.5H₂O/Mg(OH)₂纳米复合材料的形成机理如下：