具有阻燃效果的環(huán)保材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有阻燃效果的環(huán)保材料，由下列重量份的原料制成：PVC 20?40份、羥丙基甲基纖維素10?30份、殼聚糖10?30份、高嶺土3?15份、鈦白粉2?5份、云母粉5?12份、聚丙烯醇3?12份、鯨蠟醇5?10份、聚丙烯酸鈉5?13份、鈦酸四丁酯5?15份、硫酸鉀3?10份、硼酸鋅5?15份、水楊酸鈉5?12份、粘合劑5?10份、抗氧化劑2?5份、阻燃劑5?12份，通過上述配比，使得該材料的環(huán)保性能良好，且具有阻燃的性能。同時，還公開了相應的制備方法。
【專利說明】
具有阻燃效果的環(huán)保材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保材料技術領域，特別涉及一種具有阻燃效果的環(huán)保材料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著全球經濟的發(fā)展，具有全球性影響的環(huán)境問題日益嚴重突出。伴隨著社會化、 工業(yè)化的發(fā)展，不僅我們的環(huán)境受到嚴重的損害，更是出現了垃圾污染、海洋污染、室內裝 修污染日益嚴重等現象。所以面對如此嚴重的污染問題，環(huán)保材料應運而生，在應對全球環(huán) 境日益惡化的當今社會工業(yè)化發(fā)展中凸顯了尤其重要的作用。
[0003] 環(huán)保材料是指在生產、生活中，人們所使用的基本無毒無害或低毒、低排放的、易 于分解、降解的材料。如環(huán)保地板、環(huán)保墻材、環(huán)保墻飾、環(huán)保管材、環(huán)保漆料、環(huán)保照明燈材 料。環(huán)保材料主要分為基本無毒無害型和低毒、低排放型兩類。針對上述特點，行業(yè)內對環(huán) 保材料進行了各項研究，在優(yōu)化其性能的同時，使其的環(huán)保性能增加，盡量降低對環(huán)境的有 害排放，同時從阻燃性能著手，使其在使用過程中具有較高的阻燃性，提高了材料的安全性 能，拓展了材料的使用范圍、應用領域，同時也降低了對環(huán)境的損耗及危害。為了應對日益 嚴重的環(huán)境問題和行業(yè)內對環(huán)保材料性能的高要求，研究出一款具有阻燃效果的環(huán)保材料 顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種具有阻燃效果的環(huán)保材料及其制備方法， 通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到了一種新型的具有阻燃效果的環(huán) 保材料，其環(huán)保性能良好，且具有阻燃的性能，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應用前景。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現： 一種具有阻燃效果的環(huán)保材料，由下列重量份的原料制成:PVC 20-40份、羥丙基甲基 纖維素10-30份、殼聚糖10-30份、高嶺土 3-15份、鈦白粉2-5份、云母粉5-12份、聚丙烯醇3-12份、鯨蠟醇5-10份、聚丙烯酸鈉5-13份、鈦酸四丁酯5-15份、硫酸鉀3-10份、硼酸鋅5-15 份、水楊酸鈉5-12份、粘合劑5-10份、抗氧化劑2-5份、防水劑5-12份。
[0006] 優(yōu)選地，所述粘合劑選自酚醛樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一 種或幾種。
[0007] 優(yōu)選地，所述抗氧化劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、丁羥甲氧苯、丁羥甲苯、椰油酰 甘氨酸鈉中的一種或幾種。
[0008] 優(yōu)選的，所述阻燃劑選自溴化磷酸酯、氯化磷酸酯、二氧化硅、碳酸鈣中的一種或 幾種。
[0009] 所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎10_20min，超聲粉碎機功率100-200W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水20_40min，得到干燥混合 物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入粘合劑、抗 氧化劑、阻燃劑，反應釜轉速200-350 r/min，反應釜溫度為100-200 °C，反應時間15-30min， 得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟(5)中，螺桿擠出機的螺桿轉速為200-350 r/min，料筒溫度100 ~20(TC〇
[0011] 本發(fā)明與現有技術相比，其有益效果為： (1)本發(fā)明的具有阻燃效果的環(huán)保材料以PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦 白粉、云母粉為主要成分，通過加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉、粘合劑、抗氧化劑、阻燃劑，輔以超聲粉碎、脫水、攪拌、加熱、熔融、擠出、塑 型等工藝，使得制備而成的具有阻燃效果的環(huán)保材料具有優(yōu)良的環(huán)保性能和良好的阻燃性 能，且整體性能得到大幅度提高。
[0012] (2)本發(fā)明的具有阻燃效果的環(huán)保材料原料廉價、工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運 用，實用性強。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例對發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0014] 實施例1 (1) 按照重量份稱取:PVC 20份、羥丙基甲基纖維素10份、殼聚糖10份、高嶺土3份、鈦白 粉2份、云母粉6份、聚丙烯醇4份、鯨蠟醇5份、聚丙烯酸鈉7份、鈦酸四丁酯6份、硫酸鉀3份、 硼酸鋅6份、水楊酸鈉7份、酚醛樹脂5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、溴化磷酸酯5份； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎1 Omin，超聲粉碎機功率100W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水20min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入酚醛樹脂、 乙烯基三甲氧基硅烷、溴化磷酸酯，反應釜轉速200 r/min，反應釜溫度為100°C，反應時間 15min，得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為200 r/min，料筒溫度100 °C。
[0015] 制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0016] 實施例2 (1)按照重量份稱取:PVC 30份、羥丙基甲基纖維素13份、殼聚糖12份、高嶺土4份、鈦白 粉2份、云母粉8份、聚丙烯醇7份、鯨蠟醇6份、聚丙烯酸鈉8份、鈦酸四丁酯9份、硫酸鉀4份、 硼酸鋅9份、水楊酸鈉9份、聚醋酸乙烯樹脂6份、丁羥甲氧苯3份、氯化磷酸酯7份； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎14min，超聲粉碎機功率130W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水30min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入聚醋酸乙烯 樹脂、丁羥甲氧苯、氯化磷酸酯，反應釜轉速250r/min，反應釜溫度為130°C，反應時間 20min，得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為250r/min，料筒溫度130°C。
[0017] 制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0018] 實施例3 (1) 按照重量份稱取:PVC 35份、羥丙基甲基纖維素26份、殼聚糖25份、高嶺土 13份、鈦 白粉4份、云母粉10份、聚丙烯醇9份、鯨蠟醇7份、聚丙烯酸鈉11份、鈦酸四丁酯13份、硫酸鉀 7份、硼酸鋅10份、水楊酸鈉9份、聚氨酯6份、丁羥甲苯4份、二氧化硅10份； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎18min，超聲粉碎機功率170W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水30min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入聚氨酯、丁 羥甲苯、二氧化硅，反應釜轉速300 r/min，反應釜溫度為170°C，反應時間25min，得到成品 原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為300 r/min，料筒溫度170°C。
[0019] 制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0020] 實施例4 (1) 按照重量份稱取:PVC 40份、羥丙基甲基纖維素30份、殼聚糖30份、高嶺土 15份、鈦 白粉5份、云母粉12份、聚丙烯醇12份、鯨蠟醇10份、聚丙烯酸鈉13份、鈦酸四丁酯15份、硫酸 鉀10份、硼酸鋅15份、水楊酸鈉12份、聚丙烯酸酯10份、椰油酰甘氨酸鈉5份、碳酸鈣12份； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎20min，超聲粉碎機功率200W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水40min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸 酯、椰油酰甘氨酸鈉、碳酸鈣，反應釜轉速350 r/min，反應釜溫度為200°C，反應時間30min， 得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為350 r/min，料筒溫度200°C。
[0021]制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0022] 對比例1 (1) 按照重量份稱取:PVC 20份、鈦白粉2份、云母粉6份、聚丙烯醇4份、鯨蠟醇5份、聚丙 烯酸鈉7份、鈦酸四丁酯6份、硫酸鉀3份、硼酸鋅6份、水楊酸鈉7份、酚醛樹脂5份、乙烯基三 甲氧基硅烷2份、溴化磷酸酯5份； (2) 將PVC、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機中超聲粉碎lOmin，超聲粉碎機功率 100W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水20min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入酚醛樹脂、 乙烯基三甲氧基硅烷、溴化磷酸酯，反應釜轉速200 r/min，反應釜溫度為100°C，反應時間 15min，得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為200 r/min，料筒溫度100°C。
[0023] 制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0024] 對比例2 (1) 按照重量份稱取:PVC 40份、羥丙基甲基纖維素30份、殼聚糖30份、高嶺土 15份、鈦 白粉5份、聚丙烯醇12份、鯨蠟醇10份、聚丙烯酸鈉13份、硫酸鉀10份、水楊酸鈉12份、聚丙烯 酸酯10份、椰油酰甘氨酸鈉5份、碳酸鈣12份； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉混合，加入超聲粉碎機中超聲粉 碎20min，超聲粉碎機功率200W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、硫酸鉀、水楊酸鈉，將上 述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水40min，得到干燥混合物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸 酯、椰油酰甘氨酸鈉、碳酸鈣，反應釜轉速350 r/min，反應釜溫度為200°C，反應時間30min， 得到成品原液； (5) 將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿 轉速為350 r/min，料筒溫度200°C。
[0025] 制得的具有阻燃效果的環(huán)保材料的性能測試結果如表1所示。
[0026] 將實施例1-4和對比例1-2的具有阻燃效果的環(huán)保材料分別進行靜曲強度、抗沖擊 強度、斷裂伸長率、阻燃性能及3個月降解效率這幾項性能測試。
本發(fā)明的具有阻燃效果的環(huán)保材料以PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白 粉、云母粉為主要成分，通過加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼酸 鋅、水楊酸鈉、粘合劑、抗氧化劑、阻燃劑，輔以超聲粉碎、脫水、攪拌、加熱、熔融、擠出、塑型 等工藝，使得制備而成的具有阻燃效果的環(huán)保材料具有優(yōu)良的環(huán)保性能以及良好的阻燃性 能，整體性能得到大幅度提高。本發(fā)明的具有阻燃效果的環(huán)保材料原料廉價、工藝簡單，適 于大規(guī)模工業(yè)化運用，實用性強。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 具有阻燃效果的環(huán)保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:PVC 20-40份、羥 丙基甲基纖維素10-30份、殼聚糖10-30份、高嶺土 3-15份、鈦白粉2-5份、云母粉5-12份、聚 丙烯醇3-12份、鯨蠟醇5-10份、聚丙烯酸鈉5-13份、鈦酸四丁酯5-15份、硫酸鉀3-10份、硼酸 鋅5-15份、水楊酸鈉5-12份、粘合劑5-10份、抗氧化劑2-5份、阻燃劑5-12份。2. 根據權利要求1所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料，其特征在于:所述粘合劑選自酚醛 樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料，其特征在于:所述抗氧化劑選自乙 烯基三甲氧基硅烷、丁羥甲氧苯、丁羥甲苯、椰油酰甘氨酸鈉中的一種或幾種。4. 根據權利要求1所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料，其特征在于:所述阻燃劑選自溴化 磷酸酯、氯化磷酸酯、二氧化硅、碳酸鈣中的一種或幾種。5. 根據權利要求1~4任一所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將PVC、羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、高嶺土、鈦白粉、云母粉混合，加入超聲粉碎機 中超聲粉碎10_20min，超聲粉碎機功率100-200W，得到預混混合物； (3) 依次往預混混合物中加入聚丙烯醇、鯨蠟醇、聚丙烯酸鈉、鈦酸四丁酯、硫酸鉀、硼 酸鋅、水楊酸鈉，將上述混合物投入常溫脫水干燥機中進行脫水20_40min，得到干燥混合 物； (4) 將得到的干燥混合物投入反應釜中，加入等質量的丙三醇，并依次加入粘合劑、抗 氧化劑、阻燃劑，反應釜轉速200-350 r/min，反應釜溫度為100-200 °C，反應時間15-30min， 得到成品原液； (5 )將上述成品原液注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品。6. 根據權利要求5所述的具有阻燃效果的環(huán)保材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (5)中，螺桿擠出機的螺桿轉速為200-350 r/min，料筒溫度100~200°C。
【文檔編號】C08K3/30GK105968637SQ201610387381
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】陳昌
【申請人】陳昌