[发明专利]一种蒙脱土复合阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蒙脱土复合阻燃材料及其制备方法，该蒙脱土复合阻燃材料，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂60‑80份、改性蒙脱土1‑3份、含磷阻燃剂2‑5份、阻燃协效剂1‑2份、相容剂1‑5份和抗氧剂0.1‑0.5份。本发明复合材料通过特定的组分组成，各组分之间协同发挥作用，其燃烧后不产生有毒有害气体，不危害人体，不污染环境，其制备工艺简便，成本低廉，可适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于复合阻燃材料技术领域，具体涉及一种蒙脱土复合阻燃材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene，缩写为PP)，作为一种质轻，无毒，价廉的通用塑料，具有来源广，密度低，力学性能好、绝缘性能优、耐应力、耐腐蚀及易加工成型等优点，广泛应用于电器、化工、机械、防治、食品包装等行业。由于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，目前阻燃剂开发的重点阻燃剂本身无毒环保，添加量少，且燃烧时不会产生烟雾、腐蚀气体及有害物质。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种蒙脱土复合阻燃材料及其制备方法，可有效解决现有的聚丙烯材料中添加阻燃剂，其添加量多，且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，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种蒙脱土复合阻燃材料，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂60-80份、改性蒙脱土1-3份、含磷阻燃剂2-5份、阻燃协效剂1-2份、相容剂1-5份和抗氧剂0.1-0.5份；

其中，改性蒙脱土通过以下方法制备得到：

将蒙脱土加入80-90℃水中，超声分散0.5-1h，制得浓度为5-10wt％的蒙脱土分散液，然后加入插层剂和质子化剂，控制温度为80-90℃，继续超声分散0.5-1h，然后过滤，得第一沉淀，将第一沉淀置于烧杯中，加入80-90℃水，搅拌0.5-1h，过滤，得第二沉淀，将第二沉淀置于烧杯中，加入80-90℃水，搅拌0.5-1h，过滤，得第三沉淀，将第三沉淀置于烧杯中，加入80-90℃水，搅拌0.5-1h，过滤，最后干燥，制得改性蒙脱土。

含磷阻燃剂为二苯基膦、二苯基膦氧、三苯基膦和1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环中的一种或几种混合。

进一步地，一种蒙脱土复合阻燃材料，包括以下重量份的组分：

聚丙烯树脂70份、改性蒙脱土2份、含磷阻燃剂3份、阻燃协效剂1份、相容剂2份和抗氧剂0.3份。

进一步地，插层剂为十六烷基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基溴化铵、二甲基十八烷基溴化铵、二甲基苯乙基十二烷基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵中的一种或几种混合。

进一步地，质子化剂为硫酸、盐酸、磷酸、间苯二酸和邻苯二酸中的一种或几种混合。

进一步地，蒙脱土、插层剂和质子化剂的重量比为10-30:10-30:0.4-0.6。

进一步地，蒙脱土、插层剂和质子化剂的重量比为25:20:0.5。

进一步地，阻燃协效剂为硼酸锌或氧化锌。

进一步地，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。