基于纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710722100.9 (22)申请日 2017.08.22 (71)申请人 安徽悦尔伟塑料机械有限公司 地址 241000 安徽省芜湖市芜湖县机械工 业园 (72)发明人 钱万水 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 邹飞艳张苗 (51)Int.Cl. C08L 69/00(2006.01) C08L 27/06(2006.01) C08L 51/04(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/02(200。

2、6.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 5/09(2006.01) C08K 5/12(2006.01) C08K 5/20(2006.01) (54)发明名称 基于纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于纳米蒙脱土的阻燃 塑料及其制备方法， 所述制备方法包括： 将蒙脱 土和聚磷酸铵溶液混合， 在70-80下反应1-2小 时， 过滤后得到改性蒙脱土； 将改性蒙脱土、 PC树 脂、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 MBS树脂、 有机硅阻燃 剂、 填充剂、 润滑剂和增塑剂混合， 得到混合物M； 将混合物M加入双螺杆挤出机。

3、中， 经挤出后得到 阻燃塑料； 解决了现有的阻燃塑料很难同时保证 优越的力学性能和阻燃性能的问题。 权利要求书1页 说明书5页 CN 107556726 A 2018.01.09 CN 107556726 A 1.一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法包括： (1)将蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合， 在70-80下反应1-2小时， 过滤后得到改性蒙脱 土； (2)将改性蒙脱土、 PC树脂、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 MBS树脂、 有机硅阻燃剂、 填充剂、 润滑 剂和增塑剂混合， 得到混合物M； (3)将混合物M加入双螺杆挤出机中， 经挤出后得到阻燃塑料； 其中， 挤出的条。

4、件包括： 螺杆的转速为200-300转/分钟， 加料段的温度为200-210， 熔融塑化段的温度为240-250 ， 混合均化段的温度为210-220， 熔体输送计量段的温度为180-200。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其中， 相对于100重量份的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为2-8重量份， 聚氯乙烯的用量为20-30重量份， 聚碳酸酯的用量为25-45重量份， MBS树脂 的用量为40-80重量份， 有机硅阻燃剂的用量为2-10重量份， 填充剂的用量为2-7重量份， 润 滑剂的用量为2-7重量份， 增塑剂的用量为2-8重量份。 3.根据权利要求2所述的制备方法， 其中， 相对于1。

5、00重量份的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为4-6重量份， 聚氯乙烯的用量为24-26重量份， 聚碳酸酯的用量为30-40重量份， MBS树脂 的用量为50-70重量份， 有机硅阻燃剂的用量为4-6重量份， 填充剂的用量为4-5重量份， 润 滑剂的用量为4-5重量份， 增塑剂的用量为4-6重量份。 4.根据权利要求2或3所述的制备方法， 其中， 在步骤(1)中， 蒙脱土和聚磷酸铵溶液按 照质量比为1： 20-30比例进行混合。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 其中， 聚磷酸铵溶液的质量浓度为40-60。 6.根据权利要求2或3所述的制备方法， 其中， 填充剂选自碳酸钙、 陶土、 硅酸盐和滑。

6、石 粉中的一种或多种。 7.根据权利要求2或3所述的制备方法， 其中， 润滑剂选自硬脂酸、 硬脂酸酯、 聚氯乙烯 蜡、 石蜡和油酸酰胺中的一种或多种。 8.根据权利要求2或3所述的制备方法， 其中， 增塑剂选自邻苯二甲酸酯类化合物、 对苯 二甲酸酯类化合物和偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。 9.根据权利要求2或3所述的制备方法， 其中， 聚氯乙烯的重均分子量为5000-8000， 聚 碳酸酯的重均分子量为9000-12000。 10.一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料， 其特征在于， 所述基于纳米蒙脱土的阻燃塑料由 权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 1。

7、07556726 A 2 基于纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及塑料制造领域， 具体地， 涉及一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制 备方法。 背景技术 0002 由于火灾的危害性甚大， 故阻燃问题早已为人们所重视， 塑料制品的应用已普及 到了国民经济的各个领域， 如电器电缆、 建筑材料、 航空部件等均要求阻燃。 普遍的提高塑 料阻燃性的方法是在塑料原料中加入阻燃剂， 较多数的阻燃剂中均含有卤素， 燃烧时放出 卤化氢气体对人体有毒害并有强烈的窒息作用， 而且， 多数的阻燃剂在燃烧时常伴有浓烟， 有碍救援时的能见度。 后来人们注意到了研制低毒副作用， 低烟的阻燃剂新品种。

8、， 但是这些 阻燃剂的加入还难以克服使塑料耐热性能和力学性能下降， 工艺性变差等缺点。 0003 因此， 提供一种在保证塑料优良力学性能的前提下， 有效提高塑料阻燃性的基于 纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料及其制备方法， 解决了现有 的阻燃塑料很难同时保证优越的力学性能和阻燃性能的问题。 0005 为了实现上述目的， 本发明提供了一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料的制备方法， 所述制备方法包括： 0006 (1)将蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合， 在70-80下反应1-2小时， 过滤后得到改性蒙 脱土； 0007 。

9、(2)将改性蒙脱土、 PC树脂、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 MBS树脂、 有机硅阻燃剂、 填充剂、 润滑剂和增塑剂混合， 得到混合物M； 0008 (3)将混合物M加入双螺杆挤出机中， 经挤出后得到阻燃塑料； 其中， 挤出的条件包 括： 螺杆的转速为200-300转/分钟， 加料段的温度为200-210， 熔融塑化段的温度为240- 250， 混合均化段的温度为210-220， 熔体输送计量段的温度为180-200。 0009 本发明还提供了一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料， 所述基于纳米蒙脱土的阻燃塑 料由上述的制备方法制得。 0010 通过上述技术方案， 本发明提供了一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料。

10、及其制备方 法， 所述制备方法包括： 将蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合， 在70-80下反应1-2小时， 过滤后 得到改性蒙脱土； 将改性蒙脱土、 PC树脂、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 MBS树脂、 有机硅阻燃剂、 填 充剂、 润滑剂和增塑剂混合， 得到混合物M； 将混合物M加入双螺杆挤出机中， 经挤出后得到 阻燃塑料； 通过各原料之间的协同作用， 使得制得的阻燃塑料同时具备优良的机械性能和 阻燃性能， 同时， 用于制备该阻燃塑料的方法简单、 原料易得。 0011 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 说明书 1/5 页 3 CN 107556726 A 3 具体实施方式 0。

11、012 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。 应当理解的是， 此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发明。 0013 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值， 这些范围或 值应当理解为包含接近这些范围或值的值。 对于数值范围来说， 各个范围的端点值之间、 各 个范围的端点值和单独的点值之间， 以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个 新的数值范围， 这些数值范围应被视为在本文中具体公开。 0014 本发明提供了一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料的制备方法， 所述制备方法包括： 0015 (1)将蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合， 在70-80下反应1。

12、-2小时， 过滤后得到改性蒙 脱土； 0016 (2)将改性蒙脱土、 PC树脂、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 MBS树脂、 有机硅阻燃剂、 填充剂、 润滑剂和增塑剂混合， 得到混合物M； 0017 (3)将混合物M加入双螺杆挤出机中， 经挤出后得到阻燃塑料； 其中， 挤出的条件包 括： 螺杆的转速为200-300转/分钟， 加料段的温度为200-210， 熔融塑化段的温度为240- 250， 混合均化段的温度为210-220， 熔体输送计量段的温度为180-200。 0018 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 相对于100重量份的PC树脂， 改性蒙。

13、脱土的用量为2-8重量份， 聚氯乙烯的用量为 20-30重量份， 聚碳酸酯的用量为25-45重量份， MBS树脂的用量为40-80重量份， 有机硅阻燃 剂的用量为2-10重量份， 填充剂的用量为2-7重量份， 润滑剂的用量为2-7重量份， 增塑剂的 用量为2-8重量份。 0019 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 相对于100重量份的PC树脂， 改性蒙脱土的用量为4-6重量份， 聚氯乙烯的用量为 24-26重量份， 聚碳酸酯的用量为30-40重量份， MBS树脂的用量为50-70重量份， 有机硅阻燃 剂的用量为4-6重量份， 填充剂的用量为4-。

14、5重量份， 润滑剂的用量为4-5重量份， 增塑剂的 用量为4-6重量份。 0020 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 在步骤(1)中， 蒙脱土和聚磷酸铵溶液按照质量比为1： 20-30比例进行混合。 0021 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 聚磷酸铵溶液的质量浓度为40-60。 0022 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 填充剂选自碳酸钙、 陶土、 硅酸盐和滑石粉中的一种或多种。 0023 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的。

15、塑料的力学性能和阻 燃性能， 润滑剂选自硬脂酸、 硬脂酸酯、 聚氯乙烯蜡、 石蜡和油酸酰胺中的一种或多种。 0024 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 增塑剂选自邻苯二甲酸酯类化合物、 对苯二甲酸酯类化合物和偏苯三酸酯类化合 物中的一种或多种。 0025 在本发明的一种优选的实施方式中， 为了进一步提高制得的塑料的力学性能和阻 燃性能， 聚氯乙烯的重均分子量为5000-8000， 聚碳酸酯的重均分子量为9000-12000。 说明书 2/5 页 4 CN 107556726 A 4 0026 本发明还提供了一种基于纳米蒙脱土的阻燃塑料， 所述基。

16、于纳米蒙脱土的阻燃塑 料由上述的制备方法制得。 0027 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。 以下实施例中， 聚氯乙烯的重均分子 量为5000-8000， 聚碳酸酯的重均分子量为9000-12000； 有机硅阻燃剂由上海广宾贸易有限 公司提供的牌号为KR-2710的市售品。 0028 实施例1 0029 将10g蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合(按照质量比为1： 20比例进行混合， 其中， 聚磷 酸铵溶液的质量浓度为40)， 在70下反应1小时， 过滤后得到改性蒙脱土； 将4g改性蒙脱 土、 100gPC树脂、 24g聚氯乙烯、 30g聚碳酸酯、 50gMBS树脂、 4g有机硅阻燃剂、 4g碳酸钙。

17、、 4g硬 脂酸和4g邻苯二甲酸酯类化合物混合， 得到混合物M； 将混合物M加入双螺杆挤出机中， 经挤 出后得到阻燃塑料A1； 其中， 挤出的条件包括： 螺杆的转速为200转/分钟， 加料段的温度为 200， 熔融塑化段的温度为240， 混合均化段的温度为210， 熔体输送计量段的温度为 180。 0030 实施例2 0031 将10g蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合(按照质量比为1： 30比例进行混合， 其中， 聚磷 酸铵溶液的质量浓度为60)， 在80下反应2小时， 过滤后得到改性蒙脱土； 将6g改性蒙脱 土、 100gPC树脂、 26g聚氯乙烯、 40g聚碳酸酯、 70gMBS树脂、 6g有机硅。

18、阻燃剂、 5g硅酸盐(硅酸 钠)、 5g聚氯乙烯蜡和6g对苯二甲酸酯类化合物混合， 得到混合物M； 将混合物M加入双螺杆 挤出机中， 经挤出后得到阻燃塑料A2； 其中， 挤出的条件包括： 螺杆的转速为300转/分钟， 加 料段的温度为210， 熔融塑化段的温度为250， 混合均化段的温度为220， 熔体输送计 量段的温度为200。 0032 实施例3 0033 将10g蒙脱土和聚磷酸铵溶液混合(按照质量比为1： 25比例进行混合， 其中， 聚磷 酸铵溶液的质量浓度为50)， 在75下反应1.5小时， 过滤后得到改性蒙脱土； 将5g改性蒙 脱土、 100gPC树脂、 25g聚氯乙烯、 35g聚碳。

19、酸酯、 60gMBS树脂、 5g有机硅阻燃剂、 4.5g滑石粉、 4.5g油酸酰胺和5g偏苯三酸酯类化合物混合， 得到混合物M； 将混合物M加入双螺杆挤出机 中， 经挤出后得到阻燃塑料A3； 其中， 挤出的条件包括： 螺杆的转速为250转/分钟， 加料段的 温度为205， 熔融塑化段的温度为245， 混合均化段的温度为215， 熔体输送计量段的 温度为190。 0034 实施例4 0035 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 相对于100g的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为2g， 聚氯乙烯的用量为20g， 聚碳酸酯的用量为25g， MBS树脂的用量为40g， 有机硅阻燃 剂的用量为2g，。

20、 填充剂的用量为2g， 润滑剂的用量为2g， 增塑剂的用量为2g， 得到阻燃塑料 A4。 0036 实施例5 0037 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 相对于100g的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为8g， 聚氯乙烯的用量为30g， 聚碳酸酯的用量为45g， MBS树脂的用量为80g， 有机硅阻燃 剂的用量为10g， 填充剂的用量为7g， 润滑剂的用量为7g， 增塑剂的用量为8g， 得到阻燃塑料 A5。 说明书 3/5 页 5 CN 107556726 A 5 0038 实施例6 0039 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 相对于100g的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为1g。

21、， 聚氯乙烯的用量为15g， 聚碳酸酯的用量为20g， MBS树脂的用量为35g， 有机硅阻燃 剂的用量为1g， 填充剂的用量为1g， 润滑剂的用量为1g， 增塑剂的用量为1g， 得到阻燃塑料 A6。 0040 实施例7 0041 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 相对于100g的PC树脂， 改性蒙脱土的用 量为10g， 聚氯乙烯的用量为35g， 聚碳酸酯的用量为50g， MBS树脂的用量为85g， 有机硅阻燃 剂的用量为15g， 填充剂的用量为10g， 润滑剂的用量为10g， 增塑剂的用量为10g， 得到阻燃 塑料A7。 0042 对比例1 0043 按照实施例3的方法进行制备， 不。

22、同的是， 挤出的条件包括： 螺杆的转速为150转/ 分钟， 加料段的温度为180， 熔融塑化段的温度为220， 混合均化段的温度为180， 熔体 输送计量段的温度为150， 得到阻燃塑料D1。 0044 对比例2 0045 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 挤出的条件包括： 螺杆的转速为350转/ 分钟， 加料段的温度为240， 熔融塑化段的温度为260， 混合均化段的温度为240， 熔体 输送计量段的温度为220， 得到阻燃塑料D2。 0046 对比例3 0047 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 原料中不包括PC树脂， 得到阻燃塑料D3。 0048 对比例4 0049 按照。

23、实施例3的方法进行制备， 不同的是， 原料中不包括聚氯乙烯， 得到阻燃塑料 D4。 0050 对比例5 0051 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 原料中不包括聚碳酸酯， 得到阻燃塑料 D5。 0052 对比例6 0053 按照实施例3的方法进行制备， 不同的是， 原料中不包括MBS树脂， 得到阻燃塑料 D6。 0054 测试例 0055 拉伸强度参数是通过GB1040-2006的方法测得， 断裂伸长率参数是通过GB1040- 2006的方法测得， 阻燃性能通过GB/T2406.2-2009 塑料用氧指数法测定燃烧行为 的方法 测得。 0056 表1 0057 实施例编号拉伸强度(Mp。

24、a)断裂伸长率()氧指数 实施例116.525855 实施例216.825956 实施例316.724955 说明书 4/5 页 6 CN 107556726 A 6 实施例415.222347 实施例514.921649 实施例614.219542 实施例714.319942 对比例110.817836 对比例211.217229 对比例311.217228 对比例410.618129 对比例510.317327 对比例610.216926 0058 以上详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简单变型， 这 些简单变型均属于本发明的保护范围。 0059 另外需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛 盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合， 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。 0060 此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要其不违背本 发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。 说明书 5/5 页 7 CN 107556726 A 7 。