專利名稱：一種坡縷石復(fù)合阻燃劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加劑，尤其涉及一種阻燃劑，具體涉及一種坡縷石復(fù)合阻燃劑。
背景技術(shù)：
坡縷石粘土是以坡縷石為主要成分的硅酸鹽粘土礦物，由于形成條件苛刻，因而是世界性稀缺的環(huán)境礦物材料。世界有開采價(jià)值的坡縷石主要分布于中國(guó)、美國(guó)、西班牙、塞內(nèi)加爾、法國(guó)、澳大利亞、墨西哥、俄羅斯等少數(shù)國(guó)家。我國(guó)坡縷石儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的95％以上，其中甘肅省臨澤縣板橋鄉(xiāng)最近發(fā)現(xiàn)的坡縷石遠(yuǎn)景貯量約11億噸，占世界遠(yuǎn)景貯量的85％以上。經(jīng)X光衍射定量分析及透射電鏡分析表明，坡縷石含量為25％～51％，其單晶多為針狀、纖維狀，晶體直徑約20～80nm，長(zhǎng)約0.5～5微米，晶體內(nèi)有與其長(zhǎng)度方向一致的孔徑為0.32×0.73nm的微孔，晶體之間有形狀不規(guī)則納米-微米級(jí)微孔，屬典型的天然納米—亞微米礦物纖維。坡縷石密度低(2.31-2.37)，顏色較淡，與高分子復(fù)合后不會(huì)嚴(yán)重影響其重量和透明性；坡縷石硬度2-2.5，容易加工成納米-微米級(jí)顆粒；其多孔和中空結(jié)構(gòu)為化學(xué)改性和材料復(fù)合創(chuàng)造了條件。
坡縷石作為一種添加劑，主要應(yīng)用于水處理技術(shù)與肥料合成技術(shù)中，其作為阻燃劑的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。
阻燃材料是一種能阻止材料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?，它是?0世紀(jì)50年代后期隨高分子材料的需要而發(fā)展起來(lái)的。傳統(tǒng)的阻燃劑，如我國(guó)仍然廣泛使用的溴系阻燃劑，雖然具有優(yōu)良的阻燃性，但是一旦發(fā)生火災(zāi)，由于熱分解和燃燒，就會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性氣體，從而妨礙救火和人員的疏散，并腐蝕儀器和設(shè)備。磷系阻燃劑雖毒性和煙量都較小，但它要求被阻燃材料結(jié)構(gòu)中必須含有大量H、O元素，才能脫水形成炭化層，因而其應(yīng)用也受到限制。無(wú)機(jī)阻燃劑燃燒時(shí)發(fā)煙量低，且不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體，是目前正在研究和使用的最理想的阻燃劑。歐美和日本，無(wú)機(jī)系列阻燃材料已占所有阻燃產(chǎn)品的50％～64％，主要是Al(OH)3和Mg(OH)2為添加劑的材料，但這些添加價(jià)格高昂，不利于推廣應(yīng)用。
坡縷石的微孔結(jié)構(gòu)，使其對(duì)氣體有著強(qiáng)吸附作用，中空隔熱絕熱能夠阻斷熱的傳遞，它的吸水和保水性能，在高溫下能產(chǎn)生水蒸氣阻斷氧氣，坡縷石本身不揮發(fā)，效果持久、價(jià)格低廉、煙霧小，兼有阻燃、抑煙和降低有毒氣體的功能。所以坡縷石是理想的無(wú)公害阻燃材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、價(jià)廉、低毒、低煙、無(wú)環(huán)境污染的坡縷石復(fù)合阻燃劑本發(fā)明的目的可以通過以下措施實(shí)現(xiàn)一種坡縷石復(fù)合阻燃劑，是由粉碎到100～5000目的坡縷石粉體與復(fù)配劑以1∶1～1∶10的比例混合而成。
所述的復(fù)配劑為氫氧化鎂和/或三聚氰胺；當(dāng)復(fù)配劑為氫氧化鎂和三聚氰胺的混合物時(shí)，氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶0.1～1∶10。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以天然的破縷石與復(fù)配劑以機(jī)械摻混的方式混合而成，由于坡縷石的微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)氣體有著強(qiáng)吸附作用，并能隔熱絕熱，阻斷熱的傳遞，同時(shí)由于其良好的吸水和保水性能，在高溫下能產(chǎn)生水蒸氣阻斷氧氣，使其具有良好的阻燃效果，與其他阻燃劑相比，坡縷石本身不揮發(fā)，效果持久、價(jià)格低廉、煙霧小，無(wú)毒，是理想的無(wú)公害阻燃材料。
2、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低，是生產(chǎn)塑料、橡膠等阻燃產(chǎn)品的理想添加劑。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明坡縷石復(fù)合阻燃劑的制備方法，并通過以天然破縷石作為阻燃劑制備的阻燃聚丙烯材料說明破縷石的阻燃效果實(shí)施例1將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體與氫氧化鎂以1∶1的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以45％、55％的重量比充分混合、并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28；燃燒性能為UL94-1級(jí)實(shí)施例2將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體與三聚氰胺以1∶2的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以40％、60％的重量比充分混合、并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到30；燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例3將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶0.1)以1∶3的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以30％、70％的重量比充分混合、并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到31 燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例4將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體與三聚氰胺以1∶4的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑及聚丙烯以20％、80％的重量比充分混合，以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28 燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例5將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶0.5)以1∶5的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以10％、90％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28 燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例6將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶1)以1∶6的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將上述所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以5％、95％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28 燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例7將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶3)以1∶7的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑；將所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以40％、60％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28 燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例8將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶5)以1∶8的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以40％、60％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28，燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例9將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶8)以1∶9的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將所得坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以40％、60％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28，燃燒性能為UL94-0級(jí)實(shí)施例10將天然坡縷石精選后粉碎至100～5000目(顆粒度為0.26-2.um)，再將坡縷石粉體及氫氧化鎂與三聚氰胺的混合物(氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶10)以1∶10的比例以機(jī)械摻混的方式充分混合即得坡縷石復(fù)合阻燃劑。將坡縷石復(fù)配阻燃劑與聚丙烯以40％、60％的重量比充分混合，并以常規(guī)的注塑工藝在注塑機(jī)上注塑成型，得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。測(cè)定其各性能指標(biāo)如下氧指數(shù)可達(dá)到28，燃燒性能為UL94-0級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種坡縷石復(fù)合阻燃劑，其特征在于它是由粉碎到100～5000目的坡縷石粉體與復(fù)配劑以1∶1～1∶10的比例混合而成。
2.如權(quán)利要求1所述的坡縷石復(fù)合阻燃劑，其特征在于所述的復(fù)配劑為氫氧化鎂和/或三聚氰胺；當(dāng)復(fù)配劑為氫氧化鎂和三聚氰胺的混合物時(shí)，氫氧化鎂與三聚氰胺的比例為1∶0.1～1∶10。
全文摘要
本發(fā)明提供一種坡縷石復(fù)合阻燃劑，它是由粉碎到100～5000目的坡縷石粉體與復(fù)配劑以一定的比例混合而成。由于坡縷石的微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)氣體有著強(qiáng)吸附作用，并能隔熱絕熱，阻斷熱的傳遞，同時(shí)由于其良好的吸水和保水性能，在高溫下能產(chǎn)生水蒸氣阻斷氧氣，使其具有良好的阻燃效果，與其他阻燃劑相比，坡縷石本身不揮發(fā)，效果持久、價(jià)格低廉、煙霧小，無(wú)毒，是理想的無(wú)公害阻燃材料。
文檔編號(hào)C09K21/10GK1654599SQ20051004165
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者雷自強(qiáng), 羅居杰, 楊志旺, 白雁斌, 馬恒昌 申請(qǐng)人:西北師范大學(xué)