[发明专利]一种阻燃纳米材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃纳米材料，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂40‑60份、复配型纳米阻燃剂10‑20份、阻燃协效剂0.5‑3份、复合纤维10‑25份、三氧化二锑20‑35份、氢氧化镁10‑20份、酚醛树脂2‑6份、硫酸钡5‑8份、云母5‑10份。本发明提供的阻燃纳米材料可有效解决现有技术中所用的阻燃添加剂添加量大，会影响复合材料的力学性能，同时制成的复合材料燃烧后会产生大量有毒烟雾，阻燃效果差，环境不友好的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种阻燃纳米材料及其制备方法。

背景技术

纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，现有纳米材料阻燃能力差，不耐高温，抗老化能力差，寿命低。

聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、化学性能而广泛应用于汽车内外饰件和电子、家电产品的外壳等，是目前增长速度最快的通用热塑性塑料。但聚丙烯属于碳氢类材料，其氧指数仅在17.4-18.5％，易燃且燃烧速度快，并在燃烧中产生大量熔滴，极易传播火焰，给人们的生产生活带来诸多隐患。为了克服这一缺点，人们往往在聚丙烯中添加各种阻燃剂。目前市场上的阻燃聚丙烯复合材料仍大量采用卤/锑阻燃体系，此类材料燃烧时会产生大量有毒烟雾，不仅造成仪器设备的腐蚀，还会阻碍救援人员及受灾人员的转移。除此之外，无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等也被大量应用，尽管此类阻燃剂无毒环保，但其添加量过大，影响了材料的力学性能。因此，急需研究一种阻燃纳米复合材料，其在不破坏聚丙烯力学性能的前提下可有效解决聚丙烯的阻燃效果。

发明内容

本发明提供了一种阻燃纳米材料及其制备方法，可有效解决现有技术中所用的阻燃添加剂添加量大，会影响复合材料的力学性能，同时制成的复合材料燃烧后会产生大量有毒烟雾，阻燃效果差，环境不友好的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种阻燃纳米材料，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂40-60份、复配型纳米阻燃剂10-20份、阻燃协效剂0.5-3份、复合纤维10-25份、三氧化二锑20-35份、氢氧化镁10-20份、酚醛树脂2-6份、硫酸钡5-8份、云母5-9份。

优选地，所述的阻燃纳米材料，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂45-55份、复配型纳米阻燃剂12-18份、阻燃协效剂1-2.5份、复合纤维12-22份、三氧化二锑22-30份、氢氧化镁8-18份、酚醛树脂4-5份、硫酸钡6-7份、云母6-8份。

优选地，所述的阻燃纳米材料，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂50份、复配型纳米阻燃剂16份、阻燃协效剂2份、复合纤维20份、三氧化二锑28份、氢氧化镁15份、酚醛树脂4份、硫酸钡6份、云母8份。

优选地，所述复配型纳米阻燃剂包括纳米氧化锌、纳米氧化银离子、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛，其中各组分的重量份为：纳米氧化锌20-30份、纳米氧化银离子15-30份、纳米二氧化硅15-25份、纳米二氧化钛10-20份。

优选地，所述复配型纳米阻燃剂包括纳米氧化锌、纳米氧化银离子、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛，其中各组分的重量份为：纳米氧化锌25份、纳米氧化银离子20份、纳米二氧化硅20份、纳米二氧化钛15份。

优选地，所述阻燃协效剂包括氧化钼、对甲基磺酸钠、新戊二醇磷酸酯三聚氰胺、聚磷酸铵，其中各组分的重量份为：氧化钼10-30份、对甲基磺酸钠15-28份、新戊二醇磷酸酯三聚氰胺22-35份、聚磷酸铵12-23份。