一種聚氯乙烯a級防火材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及材料領域，特別涉及一種聚氯乙烯A級防火材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氯乙烯是世界上產量最大的塑料產品之一，價格便宜，是一種用途很廣的材料， 經常用于我們的生活中，如PVC管、PVC地板、PVC墻紙、PVC家具、PVC皮革、PVC室內裝飾 板材、片材、型材等。根據不同的用途加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理 性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質、半硬質、軟質和 透明制品。
[0003] 經檢索發現，公開號為CN104072904A的發明專利申請公開了一種聚氯乙烯塑料， 包括如下重量份數的原料：聚氯乙烯樹脂30?60份、增塑劑10?15份、抗氧劑5?15份、 著色劑13?25份、阻燃劑3?10份、硬脂酸鹽1?6份、三乙醇胺1?4份、二乙基二硫 代氨基甲酸鈉〇. 1?〇. 5份。本發明加入阻燃劑的目的是為了降低軟質聚氯乙烯塑料的可 燃性，保證其安全，為了使軟質聚氯乙烯塑料具有更好的阻燃性。但是該申請沒有公開此聚 氯乙烯塑料的防火等級。
[0004] 通過實驗證明上述材料防火等級最高為Bl級，火災現場成為煙氣毒氣及熱能的 發生源，這樣不但給人民的安全生活及財產帶來極大的火災隱患，也極大限制了其在防火 等級要求較高特殊領域的應用（如公共場所、商業場所、娛樂、教育場所等人員密集型場所 家具板材）。如北京石景山家居商城大火就是由于家具材料能夠自燃遇火迅速燃燒使小范 圍火場很快蔓延成大范圍的火災直到最后失去控制造成人員的傷亡與國家人民特大經濟 損失。綜上所述目前聚氯乙烯材料急待解決的問題是防火等級的提高。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種聚氯乙烯A級防火材料及其制備。
[0006] 為達到上述目的，具體采用如下的技術方案：
[0007] 一種聚氯乙烯A級防火材料，按重量份計，包括70-85份PVC，15-20份可膨脹石 墨，10-15份硼砂，35-50份六溴環十二烷，15-25份硼酸鋅，13-18份氫氧化鎂，13-20份阻燃 聚醚，8-12份成碳劑，0. 01-0. 10份穩定劑，4-10份增塑劑，3-8份三氧化二銻，3-8份相溶 劑，0. 05-0. 30份偶聯劑，13-18份氫氧化鋁；
[0008] 所述成碳劑選自季戊四醇或蔗糖中的一種或兩種；所述穩定劑選自硬酯酸鉛、硬 脂酸鋇或硬脂酸鈣中的一種或幾種；所述增塑劑選自環氧大豆油、檸檬酸三丁酯中的一 種或兩種；所述相溶劑選自鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯；所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑 kh550〇
[0009] 為了實現更好的防火效果，優選地，本申請中聚氯乙烯A級防火材料，按重量份 計，包括70-85份PVC，15-20份可膨脹石墨，10-15份硼砂，35-50份六溴環十二烷，15-25 份硼酸鋅，13-18份氫氧化鎂，13-20份阻燃聚醚，8-12份季戊四醇，0. 01-0. 10份硬脂酸鋇， 4-10份環氧大豆油，3-8份三氧化二銻，3-8份鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯，0.05-0. 30份 硅烷偶聯劑kh550,13-18份氫氧化鋁。
[0010] 作為本申請的最佳實施方式，聚氯乙烯A級防火材料，按重量份計，包括75份PVC， 17. 9份可膨脹石墨，11. 8份硼砂，40. 5份六溴環十二烷，20. 6份硼酸鋅，15. 5份氫氧化鎂， 15. 9份阻燃聚醚，10. 7份季戊四醇，0. 05份硬脂酸鋇，5. 5份環氧大豆油，5份三氧化二銻， 5. 4份鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯，0. 1份硅烷偶聯劑kh550,15. 5份氫氧化鋁。
[0011] 在本申請所述的聚氯乙烯A級防火材料中，具體的，所述阻燃聚醚的原料按質量 份，包括1-2份的氟化物、0. 5-0. 8份的環氧丁烷、1. 4-2. 3份的催化劑、1. 5-3份的聚四氟乙 烯；所述氟化物選自氟化鈉、氟化鉀、氟化稀土或氟化鎂中的一種或幾種；所述催化劑按質 量份由0. 6-0. 8份的甲醇、0. 4-0. 7份的硅油、0. 3-0. 5份的硅酸鈉、0. 1-0. 3份的碳酸氫鈉 組成。
[0012] 作為阻燃聚醚最佳的實施方式，所述阻燃聚醚按重量份計，所述阻燃聚醚的原料 按質量份，包括1份氟化稀土、0. 5份環氧丁烷、1. 5份催化劑、1. 5份聚四氟乙烯；所述催化 劑按質量份由〇. 6份甲醇、0. 5份硅油、0. 3份硅酸鈉、0. 1份碳酸氫鈉組成。
[0013] 更進一步的，所述阻燃聚醚的制備方法包括以下步驟：
[0014] (1)將配比量的氟化物、環氧丁烷、催化劑、聚四氟乙烯放入反應容器中，抽真空后 充入非氧化性氣體，使容器內壓力為50?80MPa ;
[0015] (2)在溫度500-700°C、電壓1. 2-2. 0萬伏、微波頻率80-120GHZ的條件下，經過 2-4小時反應即得。
[0016] 在所述阻燃聚醚的制備方法中，按質量份計，所述非氧化性氣體為由100份氮氣 (氬氣）與1-3份二氧化碳組成的混合氣體。
[0017] 在本申請所述的聚氯乙烯A級防火材料中，具體的，所述PVC的型號為XS-4。
[0018] 在本申請所述的聚氯乙烯A級防火材料中，具體的，所述可膨脹石墨為700-900 目，優選800目。
[0019] 本申請提供的聚氯乙烯高聚物A級防火材料阻燃效果可達到現行中華人民共和 國GB 8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級》的A級標準及中華人民共和國GB5022-95 《建筑內部裝修設計防火規范》的A級要求，加工成型為板材、片材、管材、型材或發泡材料后 具有防潮、防霉的功能，同時具有隔熱、隔音等性能，免油漆、不燃、不怕火燒；能割、能鋸、可 釘、可刨、可焊接、可粘接便于加工；而且環保無污染，具備木材的各項加工性能。
[0020] 本發明還提供了上述聚氯乙烯A級防火材料的制備方法，包括以下步驟：
[0021] (1)將六溴環十二烷、三氧化二銻、可膨脹石墨、硼砂、硼酸鋅、氫氧化鎂、偶聯劑、 氫氧化鋁一起放入高速混料機中混攪拌2-4分鐘，溫度在60_80°C之間；
[0022] (2)將步驟⑴得到產物與阻燃聚醚在混料機混攪拌1-4分鐘，燃后依次加入成碳 劑、穩定劑、增塑劑攪拌4-6分鐘；
[0023] (3)將步驟⑵所得產物與PVC混勻再加相溶劑攪拌4-6分鐘，擠出成型即得。
[0024] 在上述制備方法中，具體的，步驟（2)與步驟（3)混拌時溫度要控制在80°C以下。
[0025] 采用錐雙螺桿擠出造粒備用。
[0026] 本發明所提供的聚氯乙烯高聚物A級防火材料可用于家具用板、裝潢裝飾用板、 廣告標牌用板、化工防腐工程、冷庫用板、特殊保冷工程、環保用板模、美工材料及各種輕便 隔板代替玻璃天棚等。
【具體實施方式】
[0027] 以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0028] 實施例1 :
[0029] 本實施例的阻燃聚醚由以下原料組成：1份氟化稀土、0. 5份環氧丁烷、1. 5份催化 劑、1.5份聚四氟乙烯；其中，1.5份催化劑由以下組分構成：0.6份甲醇、0.5份硅油、0.3份 硅酸鈉、〇. 1份碳酸氫鈉。
[0030] 本實施例中阻燃聚醚的制備方法包括以下步驟：
[0031] (1)將配比量的氟化物、環氧丁烷、催化劑、聚四氟乙烯放入圓柱形密閉的反應容 器中（在反應容器中設置電弧發生器，反應器壁1.5m高度處設置微波發生器），抽真空后充 入非氧化性氣體，使容器內壓力為75MPa ;
[0032] (2)在溫度560°C、電壓1. 5萬伏、微波頻率80-120GHZ的條件下，經過3小時反應 即得。
[0033] 實施例2 :
[0034] 本實施例與實施例1的區別僅在于，在實施例2中選用的氟化物為氟化鈉。
[0035] 實施例3 :
[0036] 本實施例與實施例1的區別僅在于，在實施例3中選用3份聚四氟乙烯。
[0037] 實施例4 :
[0038] 本實施例與實施例1的區別僅在于，在實施例4中選用0. 8份環氧丁烷。
[0039] 實施例5
[0040] 本實施例的聚氯乙烯高聚物A級防火材料，包括75gPVC，17. 9g可膨脹石墨，11. Sg 硼砂，40. 5g六溴環十二烷，20. 6g硼酸鋅，15. 5g氫氧化鎂，15. 9g阻燃聚醚（由實施例1制 備而得），10. 7g季戊四醇，0. 05g硬脂酸鉛，5. 5g環氧大豆油，5g三氧化二銻，5. 4g鄰苯二 甲酸二（2-乙基己）酯，0· Ig硅烷偶聯劑kh550，15.5g氫氧化鋁。
[0041] 實施例6
[0042] 本實施例的聚氯乙烯高聚物A級防火材料，包括70gPVC，15g可膨脹石墨，IOg硼 砂，35g六溴環十二烷，15g硼酸鋅，13g氫氧化鎂，