本發明屬于高分子材料領域,具體涉及一種阻燃熱塑性樹脂及其制備方法。
背景技術:
1、熱塑性樹脂是應用廣泛的高分子樹脂,具有良好的耐疲勞性、較好的耐熱性和優良的尺寸穩定性等優點,但是在一些應用領域中對熱塑性樹脂阻燃性能要求很高,如電子電氣設備、汽車、航空航天等領域中,斷路器、連接器、電池模組等材料,對材料阻燃性能要求很高,一般要求達到v0級,且要求能夠抑制或者延滯燃燒而自己并不容易燃燒,限制了熱塑性樹脂復合材料在這些領域中的應用。
2、針對這些不足,本發明創新地合成了一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,這種熱塑性樹脂復合材料具有很好的阻燃性能,對于擴展熱塑性樹脂復合材料的應用領域具有非常重要的現實意義。
技術實現思路
1、本發明創新地合成了一種阻燃熱塑性樹脂及其制備方法,它具有很好的阻燃性能,解決了現有技術的熱塑性樹脂阻燃性能有限的技術問題。
2、本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
3、一種阻燃熱塑性樹脂是由以下組分按重量份組成:
4、熱塑性樹脂???????????????96份-116份
5、阻燃劑???????????????????19份-23份
6、抗氧劑???????????????????0.1份-0.5份
7、所述阻燃劑為改性氫氧化鎂。
8、進一步方案,所述的熱塑性樹脂為聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚酰胺6(pa6)中的一種。
9、進一步方案,所述的改性氫氧化鎂制備步驟如下:
10、(1)將硝酸鎂、氫氧化鈉、3,4-二羥基肉桂酸加入溶劑中,水浴反應制成溶液;
11、(2)將溶液過濾、洗滌、干燥,得到改性氫氧化鎂。
12、更進一步方案,所述硝酸鎂、氫氧化鈉、3,4-二羥基肉桂酸的質量比是(30-40):(18-24):(1-3)。
13、更進一步方案,所述溶劑為丙酮、乙醚或異丙醇
14、優選的,所述水浴反應是指在50-70℃水浴下反應10-12h。
15、所述的抗氧劑為德國巴斯夫公司的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱irganox1010)、n,n’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?;?己二胺(簡稱irganox1098)和美國道華化學的雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(簡稱s9228)中的一種或幾種的混合。
16、本發明的第二個發明目的是提供一種阻燃熱塑性樹脂復合材料的制備方法,包括以下步驟:
17、(1)稱取96份-116份的熱塑性樹脂、19份-23份阻燃劑、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻,得到混合料;
18、(2)將步驟(1)中得到的混合料從擠出機中擠出造粒,即得到熱塑性樹脂復合材料。
19、由于氫氧化鎂的分解溫度高,能提高聚合物材料加熱溫度;另外,其燃燒脫水后生成的mgo是一種耐火材料,并且是一種堿性氧化物,可吸收酸性氣體。所以氫氧化鎂是一種新型的無鹵阻燃劑,吸熱能力強、阻燃效率高。但由于氫氧化鎂的極性較高,將其加入熱塑性樹脂中會影響其在熱塑性樹脂中的分散性,從而影響了其阻燃性能的發揮。
20、本申請中用3,4-二羥基肉桂酸對氫氧化鎂進行改性,這是因為氫氧化鎂是mg2+處于晶核的中心,而氫氧根離子電負性差異大,電子云方向偏向氧原子,使氫原子形成半裸露的質子;而3,4-二羥基肉桂酸所含的鄰二酚羥基能夠中和氫氧化鎂的一部分氫質子,從而減弱氫氧化鎂的極性,改善氫氧化鎂在熱塑性樹脂中的分散性,進而增強氫氧化鎂的阻燃效果。
21、所以,本申請制得的改性氫氧化鎂阻燃劑相較于市售的氫氧化鎂分散性更好,從而使熱塑性樹脂具有更好的阻燃性,可用作汽車家電材料領域,具有很好的應用前景。
1.一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:由以下組分按重量份組成:
2.根據權利要求1所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述的熱塑性樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺6。
3.根據權利要求1所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述的改性氫氧化鎂制備步驟如下:
4.根據權利要求3所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述硝酸鎂、氫氧化鈉、3,4-二羥基肉桂酸的質量比是(30-40):(18-24):(1-3)。
5.根據權利要求2所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述溶劑為丙酮、乙醚或異丙醇。
6.根據權利要求3所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述水浴反應是指在50-70℃水浴下反應10-12h。
7.根據權利要求1所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料,其特征在于:所述的抗氧劑為雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和n,n’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一種。
8.如權利要求1-7任一項所述的一種阻燃熱塑性樹脂復合材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟: