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技术摘要:
本发明公开了一种富金属离子抑烟剂的制备方法;该方法采用沉降法,将可溶性金属盐包裹在β‑环糊精共聚物(CDP)中,然后加入沉淀剂,在120~140℃下进行反应1~12h,取出沉淀后用蒸馏水洗涤,洗涤后的将产物干燥后得到富金属离子抑烟剂;本发明方法流程简单、效率高、反 全部
背景技术:
火灾发生时往往会产生大量的有毒烟雾,造成二次灾害,很多塑料,如PVC、PS、PU、 ABS等燃烧时会生成大量烟雾,有些阻燃塑料,特别是卤锑体系阻燃塑料的生烟量尤为显 著。高分子材料燃烧时可能生成大量有毒、腐蚀性气体,并伴随大量烟雾,对生命和财产安 全造成了极大威胁。 要抑制塑料燃烧过程中生成的烟雾,主要有两种途径:一是促进烟尘氧化成CO、 CO2;二是促进生成反式烯烃进而使其在凝聚相中交联成炭;综合阻燃和抑烟的要求,第二 种途径较优。在很多抑烟剂促进塑料还原偶联交联成炭,却使得聚合物强烈的交联,从而导 致难以加工。在此背景下,开发一种复合阻燃剂,既能保证优异的阻燃抑烟性能,同时又不 使得聚合物过分的交联,在抑烟领域是将来发展趋势。 目前未见与本发明技术方案相同的文献公开。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种富金属离子抑烟剂的制备方法,解决目前抑烟剂在塑料 中抑烟性能不足和存在锌烧现象等缺陷。塑料材料中含有较多的碳元素,在燃烧过程中材 料释放大量的烟雾,对人员逃生造成不利影响,严重情况下导致被困人员死于窒息等。因此 开发一款高效且稳定的阻燃抑烟剂,是塑料加工领域研究重点之一;本发明通过简单、易控 的沉淀法,通过包覆的形式制备得到了富金属离子抑烟剂,能够有效提高材料的稳定性和 抑烟性能。 本发明富金属离子抑烟剂的制备方法如下: (1)将可溶性金属盐、表面活性剂溶解在去离子水中,金属离子在溶液中的浓度为0.1 ~1mol/L,超声至完全溶解; 所述可溶性金属盐为锡盐、锑盐、铜盐、铁盐、镁盐、钙盐、锌盐中的一种或多种; 表活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的一种或 多种,可溶性金属盐与表面活性剂的摩尔比为5~50:1; (2)在浓度1~2mol /L的β-环糊精水溶液中加入带羟基的可溶性有机酸,超声至分散 均匀,然后按每升分散液添加0.1~0.2mol弱酸的比例,加入弱酸作为催化剂,在100~130 ℃油浴下搅拌反应30~90 min; 所述带羟基的可溶性有机酸为柠檬酸、草酸、甲酸、乙酸中的一种或多种,带羟基的可 溶性有机酸与β-环糊精的摩尔比为1~5:1; 所述弱酸为磷酸二氢钠、柠檬酸、草酸、磷酸中的一种或多种。 (3)待步骤(2)反应完,反应物冷却,在反应物中加入步骤(1)混合物,然后加入沉 3 CN 111718431 A 说 明 书 2/4 页 淀剂,搅拌1~4h后,将产物转移至120~140℃下充分反应1~12h; 所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾的一种,可溶性金属盐与沉淀剂的 摩尔比为5~50:1; 步骤(1)混合物与反应物的体积比为1:3~5; (4)取出步骤(3)产物,在蒸馏水中充分洗涤,抽滤并将滤饼干燥,最后将干燥产物进行 研磨,即得富金属离子抑烟剂;本发明制得的富金属离子抑烟剂的分子结构示意图如图1所 示;利用β-环糊精的一个裹覆,有效降低金属离子对高分子材料的交联催化,提升材料的阻 燃抑烟性能,而不影响高分子材料加工。 所述干燥是在120~140℃下处理1~12h。 与现有的技术相比,本发明具有如下优点: (1)本发明制备方法简单、成本较低,反应条件温和; (2)单位质量中含有更多的过渡态金属氧化物和盐,获得更优的抑烟性能; (3)本发明产品可以作为添加剂用于阻燃材料制备中,制得的产品烟密度等级低于75; (4)本发明制备方法中原料环境友好、工艺简单、易于工业化生产。 附图说明 图1是本发明制备的富金属离子抑烟剂的结构示意图; 图2是实施例1所制备的富金属离子抑烟剂的扫描电镜(SEM)图; 图3是实施例2所制备的富金属离子抑烟剂高扫描电镜(SEM)图; 图4是实施例3所制备的富金属离子抑烟剂的扫描电镜(SEM)图。