[发明专利]一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺

说明书

本发明属于新型阻燃材料制备领域，具体公开了一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，起始原料容易获得，步骤简短，提纯方便，制备条件温和，产物细腻，分散性好，并对纳米碳酸锌进一步的进行改性，使其阻燃效果更好，将其单独使用或者与其他阻燃消烟剂共同使用，可以获得满意的阻燃效果。

技术领域

本发明属于新型阻燃材料制备领域，具体公开了一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺。

背景技术

碳酸锌是锌的碳酸盐，化学式ZnCO3，白色细微无定形粉末、无味。菱锌矿的主要成分，形成于次生矿物风化或含锌矿床氧化带，有时是替代碳酸盐岩体可能构成锌矿石。

碳酸锌可以单独或与AIH或Mg(OH)₂复合使用作软质PVC,LDPE,EVA,PP的阻燃消烟剂,并且通过与用盐基性碳酸锌或与单纯用ATH或MgCOH)₂的阻燃材料相比,高纯超细碳酸锌及其与ATH或Mg(OH)2复合使用的阻燃消烟效果显著优异,可以认为高纯超细碳酸锌与ATH或Mg(OH)₂复合物有很好的阻燃消烟协效作用,又可大幅度降低成本。因此，将碳酸锌的颗粒度纳米化，可以大幅增强其阻燃作用，但是目前将制备纳米碳酸锌的工艺复杂，提纯不易，成本高，无法满足市场需求，急需一种低成本易提纯的新型纳米碳酸锌的制备工艺

发明内容

针对以上不足，本发明公开了一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺。

一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，包括以下步骤：

1)将硫酸锌原料溶于水中，并加入到500ml的烧瓶中，边搅拌边滴加碳酸钠溶液，超声并在40-60℃的条件下反应10-20min；过滤得到沉淀，沉淀用超纯水洗涤后在130℃条件下干燥1h,得碳酸锌原料；

2)将上述碳酸锌原料与苯甲酸一同放入过量无水乙醇溶液中，超声搅拌30-60min,接着在85℃下回流4h；将产物用无水乙醇洗涤后，干燥至恒重，得到纳米碳酸锌初产物；

3)将包含PMMA、PDMS和PVA的混合物加入过量无水三氯甲烷中，冰浴超声搅拌10-20min；加入10-15％质量分数的步骤2制得的纳米碳酸锌初产物，加热至50-70℃，搅拌反应直至溶剂蒸干,得所述新型阻燃纳米碳酸锌。

所述PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯，PDMS为聚二甲基硅氧烷，PVA为聚乙烯醇。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，所述步骤1中的超声的功率为450W。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，所述步骤1中硫酸锌与水的质量比为1:2；所述硫酸锌与所述碳酸钠的摩尔比为1:1。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，所述步骤2中的超声的功率为250W。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，所述步骤2中的碳酸锌原料与苯甲酸的摩尔比为1:2。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，所述PMMA、PDMS和PVA的质量比为1:1:2。

进一步的，上述一种新型阻燃纳米碳酸锌的制备工艺，包括以下步骤：

1)将硫酸锌锌溶于水中，并加入到500ml的烧瓶中，边搅拌边滴加碳酸钠溶液，超声并在50℃的条件下反应15min；过滤得到沉淀，沉淀用超纯水洗涤后在130℃条件下干燥1h,得碳酸锌原料；

2)将上述碳酸锌原料与苯甲酸一同放入过量无水乙醇溶液中，超声搅拌45min,接着在85℃下回流4h；将产物用无水乙醇洗涤后，干燥至恒重，得到纳米碳酸锌初产物；