一種阻燃防腐地板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及地板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃防腐地板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVC作為全球第二大通用塑料，擁有良好的綜合性能，以及價格低廉、原料來源廣泛等優(yōu)勢在各行各業(yè)發(fā)揮出重要作用。PVC發(fā)泡材料不僅繼承了以上所有的優(yōu)點，而且也存在一些性能的缺陷或不足，如強度，剛性以及熱力學(xué)性能等等并沒有達(dá)到人們的期望，尤其PVC發(fā)泡材料在燃燒的時候會釋放出有毒濃煙，這些都嚴(yán)重地阻礙了 PVC泡沫材料的發(fā)展和應(yīng)用。隨著近幾年納米在材料中所顯示出的巨大潛力，使得通過層狀無機物等改性形成納米復(fù)合材料改善材料的綜合性能成為近年來研究的熱點。層狀無機物經(jīng)過有機改性后使得聚合物復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能，機械性能顯著提高，特別是α-磷酸鋯作為一種具有獨特結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的新型納米粒子，具有純度高，離子交換容量大容易實現(xiàn)插層或剝離結(jié)構(gòu)，與聚合物復(fù)合容易形成納米結(jié)構(gòu)，這不僅賦予聚合物材料優(yōu)良的機械性能、阻隔性能而且將層狀納米粒子應(yīng)用到發(fā)泡材料中還能夠起到發(fā)泡成核劑的作用以至于達(dá)到優(yōu)化發(fā)泡質(zhì)量的目的。另一方面，PVC發(fā)泡材料在阻燃和抑煙方面的劣勢，也阻礙了其進(jìn)一步的應(yīng)用。而添加阻燃抑煙劑恰好可以很好的解決這一問題，前人的研究已經(jīng)為我們奠定了良好的基礎(chǔ)，有機錫類阻燃抑煙劑和鉬類阻燃抑煙劑都展現(xiàn)出了優(yōu)秀的阻燃抑煙效果，特別有機類的阻燃抑煙劑是同聚合物具有良好的相容性，這是其他阻燃劑難以達(dá)到的，因此相對于其他阻燃劑而言具有相當(dāng)?shù)拈_發(fā)前景，目前這兩者聯(lián)合使用于PVC的阻燃抑煙研究未見報道。所以，本論文旨在引入有機改性α-磷酸鋯納米填料，提高PVC發(fā)泡材料的發(fā)泡質(zhì)量以及力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種阻燃防腐地板及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種阻燃防腐地板，它是由下述重量份的原料組成的:
水合硼酸鋅2-3、八水氧氯化鋯17-20、40-47%的鹽酸10-15、80-85%的磷酸90-100、四羥甲基硫酸磷3-4、25-30%甲胺水溶液4-7、甲基丙烯酸三氟乙酯5-7、辛基異噻唑啉酮0.2-0.4、過硫酸銨0.06-0.1、二乙烯基苯0.01-0.02、偶氮二甲酰胺1-2、聚氯乙烯160-200、六甲基環(huán)三硅氧烷1-2、丙烯酸異辛酯6-10、聚四氟乙烯蠟3-5、氟硼酸鈉1-2、松香醇2-3、聚醚醚酮1-2。
[0005]—種所述的阻燃防腐地板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將八水氧氯化鋯加入到15-18倍蒸餾水中，攪拌均勻，依次加入上述40-47%的鹽酸、80-85%的磷酸，室溫下電磁攪拌3-4天，過濾，用去離子水洗滌至ΡΗ為5，在60_65°C下真空干燥，研磨，得磷酸鋯； (2)將上述α-磷酸鋯、水合硼酸鋅混合，攪拌均勻，加入混合料重量2-3倍、10-15%的醋酸溶液，攪拌均勻，加入六甲基環(huán)三硅氧烷，300-400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-30分鐘，抽濾，在80_90°C下干燥10-16分鐘，得阻燃α-磷酸鋯；
(3)將上述氟硼酸鈉加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚四氟乙烯蠟，升高溫度為80-87°C，滴加93-95%的硫酸，調(diào)節(jié)ΡΗ為2-3，保溫反應(yīng)1-2小時，加入松香醇、加入聚醚醚酮，攪拌至常溫，得阻燃助劑；
(4)將辛基異噻唑啉酮加入到30-40倍20-30%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸三氟乙酯，升高溫度為70-75°C，加入二乙烯基苯，保溫反應(yīng)3-4小時，得防腐單體；
(5)將上述阻燃α-磷酸鋯加入到90-100倍去離子水中，攪拌均勻，加入甲胺水溶液，超聲30-35分鐘，加入四羥甲基硫酸磷，攪拌分散10-16分鐘，加入上述防腐單體，超聲3-5分鐘，加入過硫酸銨，在75-80°C下保溫反應(yīng)6-10小時，加入上述阻燃助劑，攪拌均勻，離心分離，將沉淀物洗滌、烘干，得有機改性磷酸鋯；
(6)將上述有機改性磷酸鋯與聚氯乙烯混合，送入高速攪拌機中，1000-1200r/min攪拌20-30分鐘，緩慢升高溫度為120-130°C，降低轉(zhuǎn)速為300-400r/min，攪拌至46-50°C，再升高溫度為130-140°C，加入剩余各原料，保溫預(yù)熱50-60分鐘，通過擠出機熔融擠出，經(jīng)過牽引切割、拉毛，即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:
(1)本發(fā)明的地板具有很好的耐熱穩(wěn)定性:
采用四羥甲基硫酸磷作為改性劑，層間沒有可以催化聚氯乙烯分解的因子，得到有機改性磷酸鋯的層狀結(jié)構(gòu)，能夠有效的起到能量和物質(zhì)的阻隔作用；另一方面，有機改性磷酸鋯的加入改善了聚氯乙烯發(fā)泡材料的發(fā)泡質(zhì)量，使得泡孔均勻化，泡孔之間出現(xiàn)了明顯的界限，即閉孔數(shù)量在增多，開孔結(jié)構(gòu)減少，這種閉孔結(jié)構(gòu)在熱量傳遞的過程中吸收了大量的熱，阻止熱量的傳播;另外，添加有機改性的α-磷酸鋯會使得聚氯乙烯復(fù)合發(fā)泡材料在受到?jīng)_擊的時候能夠很好的保持泡孔的形狀，使得泡孔保持原有的剛性和韌性，因此提高了聚氯乙烯氣泡壁的厚度，增強了其抵抗外立場對其產(chǎn)生破壞的能力；
(2)本發(fā)明的地板具有很好的抗水性:
經(jīng)過有機改性的磷酸鋯，由于有機陽離子取代層間的Η+或者有機陰離子的在α_磷酸鋯層間的吸附作用而使得改性后的疏水性較為顯著的提高；
(3)本發(fā)明的地板具有很好的抗沖擊性能:
本發(fā)明采用四羥甲基硫酸磷作為改性劑明顯提高了聚氯乙烯發(fā)泡材料的發(fā)泡質(zhì)量，泡孔較為均勻，泡孔壁呈現(xiàn)球形，完整的泡孔壁通過發(fā)生形變吸收能量，則韌性增加；
(4)本發(fā)明的地板具有很好的阻燃性能:
α_磷酸鋯自身是層狀結(jié)構(gòu)，并且經(jīng)過改性后形成一定的剝離結(jié)構(gòu)，不管是層狀結(jié)構(gòu)還是剝離結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的存在，能夠在聚合物燃燒時候可以起到物質(zhì)和能量阻隔作用，且聚氯乙烯燃燒時能夠釋放出HC1，HCL氣體自身具有明顯的阻燃性；
(5)本發(fā)明首先用甲胺使α-磷酸鋯膠體化，然后將甲基丙烯酸三氟乙酯作為防腐單體，在聚合過程中嵌入并穩(wěn)定存在于改性α-磷酸鋯層間，在保證改性α-磷酸鋯的耐熱、抗水、抗沖擊、阻燃的同時提高了防腐性能。
【具體實施方式】
[0007]—種阻燃防腐地板，它是由下述重量份的原料組成的:
水合硼酸鋅2、八水氧氯化鋯17、40%的鹽酸10、80%的磷酸90、四羥甲基硫酸磷3、25%甲胺水溶液4、甲基丙烯酸三氟乙酯5、辛基異噻唑啉酮0.2、過硫酸銨0.06、二乙烯基苯0.01、偶氮二甲酰胺1、聚氯乙烯160、六甲基環(huán)三硅氧烷1、丙烯酸異辛酯6、聚四氟乙烯蠟3、氟硼酸鈉1、松香醇2、聚醚醚酮1。
[0008]一種所述的阻燃防腐地板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將八水氧氯化鋯加入到15倍蒸餾水中，攪拌均勻，依次加入上述40%的鹽酸、80%的磷酸，室溫下電磁攪拌3天，過濾，用去離子水洗滌至PH為5，在60°C下真空干燥，研磨，得α磷酸錯；
(2 )將上述α磷酸鋯、水合硼酸鋅混合，攪拌均勻，加入混合料重量2倍、10%的醋酸溶液，攪拌均勻，加入六甲基環(huán)三硅氧烷，300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，抽濾，在80°C下干燥10分鐘，得阻燃α磷酸鋯；
(3)將上述氟硼酸鈉加入到6倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚四氟乙烯蠟，升高溫度為80°C，滴加93%的硫酸，調(diào)節(jié)ΡΗ為2，保溫反應(yīng)1小時，加入松香醇、加入聚醚醚酮，攪拌至常溫，得阻燃助劑；
(4)將辛基異噻唑啉酮加入到30倍20%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸三氟乙酯，升高溫度為70°C，加入二乙烯基苯，保溫反應(yīng)3小時，得防腐單體；
(5)將上述阻燃α磷酸鋯加入到90倍去離子水中，攪拌均勻，加入甲胺水溶液，超聲30分鐘，加入四羥甲基硫酸磷，攪拌分散10分鐘，加入上述防腐單體，超聲3分鐘，加入過硫酸銨，在75°C下保溫反應(yīng)6小時，加入上述阻燃助劑，攪拌均勻，離心分離，將沉淀物洗滌、烘干，得有機改性磷酸鋯；
(6)將上述有機改性磷酸錯與聚氯乙稀混合，送入高速攪拌機中，1000r/min攪拌20分鐘，緩慢升高溫度為120°C，降低轉(zhuǎn)速為300r/min，攪拌至46°C，再升高溫度為130°C，加入剩余各原料，保溫預(yù)熱50分鐘，通過擠出機熔融擠出，經(jīng)過牽引切割、拉毛，即得。
[0009]性能測試:
密度:0.9g/cm3;
邵氏D硬度:79度；
彎度強度:24.4MPa;
無缺口沖擊強度:77kJ/m2;
吸水率:0.484%;
抗沖擊性能:無裂紋；
氧指數(shù):37.1%;
45度角燃燒:難燃；
握釘力:2.2kN ；
環(huán)保性能(甲醇釋放量，干燥器法9-11L):0.2mg/L。
【主權(quán)項】
1.一種阻燃防腐地板，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 水合硼酸鋅2-3、八水氧氯化鋯17-20、40-47%的鹽酸10-15、80-85%的磷酸90-100、四羥甲基硫酸磷3-4、25-30%甲胺水溶液4-7、甲基丙烯酸三氟乙酯5-7、辛基異噻唑啉酮0.2-0.4、過硫酸銨0.06-0.1、二乙烯基苯0.01-0.02、偶氮二甲酰胺1-2、聚氯乙烯160-200、六甲基環(huán)三硅氧烷1-2、丙烯酸異辛酯6-10、聚四氟乙烯蠟3-5、氟硼酸鈉1-2、松香醇2-3、聚醚醚酮1-2。2.—種如權(quán)利要求1所述的阻燃防腐地板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將八水氧氯化鋯加入到15-18倍蒸餾水中，攪拌均勻，依次加入上述40-47%的鹽酸、80-85%的磷酸，室溫下電磁攪拌3-4天，過濾，用去離子水洗滌至PH為5，在60_65°C下真空干燥，研磨，得α-磷酸鋯； (2)將上述α-磷酸鋯、水合硼酸鋅混合，攪拌均勻，加入混合料重量2-3倍、10-15%的醋酸溶液，攪拌均勻，加入六甲基環(huán)三硅氧烷，300-400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-30分鐘，抽濾，在80_90°C下干燥10-16分鐘，得阻燃α-磷酸鋯； (3)將上述氟硼酸鈉加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入聚四氟乙烯蠟，升高溫度為80-87°C，滴加93-95%的硫酸，調(diào)節(jié)ΡΗ為2-3，保溫反應(yīng)1-2小時，加入松香醇、加入聚醚醚酮，攪拌至常溫，得阻燃助劑； (4)將辛基異噻唑啉酮加入到30-40倍20-30%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸三氟乙酯，升高溫度為70-75°C，加入二乙烯基苯，保溫反應(yīng)3-4小時，得防腐單體； (5)將上述阻燃α-磷酸鋯加入到90-100倍去離子水中，攪拌均勻，加入甲胺水溶液，超聲30-35分鐘，加入四羥甲基硫酸磷，攪拌分散10-16分鐘，加入上述防腐單體，超聲3-5分鐘，加入過硫酸銨，在75-80°C下保溫反應(yīng)6-10小時，加入上述阻燃助劑，攪拌均勻，離心分離，將沉淀物洗滌、烘干，得有機改性磷酸鋯； (6)將上述有機改性磷酸鋯與聚氯乙烯混合，送入高速攪拌機中，1000-1200r/min攪拌20-30分鐘，緩慢升高溫度為120-130°C，降低轉(zhuǎn)速為300-400r/min，攪拌至46-50°C，再升高溫度為130-140°C，加入剩余各原料，保溫預(yù)熱50-60分鐘，通過擠出機熔融擠出，經(jīng)過牽引切割、拉毛，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃防腐地板。本發(fā)明首先用甲胺使α-磷酸鋯膠體化，然后將甲基丙烯酸三氟乙酯作為防腐單體，在聚合過程中嵌入并穩(wěn)定存在于改性α-磷酸鋯層間，在保證改性α-磷酸鋯的耐熱、抗水、抗沖擊、阻燃的同時提高了防腐性能。
【IPC分類】C08K3/32, C08L27/06, C08L27/18, C08L61/16, C08J9/10, C08K9/04, C08K9/08, C08K13/06
【公開號】CN105482315
【申請?zhí)枴緾N201610009140
【發(fā)明人】張文勇, 王林, 夏廣志
【申請人】滁州市永通交通設(shè)備有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月4日