一种基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115181422A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202110359092.2C08L23/12(2006.01)(22)申请日2021.04.02C08L23/16(2006.01)C08L9/00(2006.01)(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所C08L9/06(2006.01)地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号(72)发明人周光远于琦周聂赫然(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002专利代理师马驰(51)Int.Cl.C08L79/08(2006.01)C08K3/22(2006.01)C08K7/26(2006.01)C08K13/04(2006.01)C08L7/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供一种基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂的制备方法。用破碎机将聚酰亚胺发泡材料(PIF)用破碎成粒径2mm以下的小块，再将PIF颗粒和隔离剂放入行星球磨机中磨成50～100目的PIF粉体。将PIF粉体、氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂、白碳黑在喷雾干燥机中混合干燥，制备成PIF阻燃剂。测试表明，本发明的产品可明显减少在通用橡胶和聚丙烯添加量，其用量为传统阻燃剂用量的30％～50％。同时，本发明阻燃剂还具有一定减重和补强效果，可在保证阻燃效果的同时大幅降低材料的密度，也可以提高橡胶和塑料制品的物理机械性能和耐热等级，其中密度降低5％～10％，拉伸强度提高10％～30％,耐热温度可提高5～10℃。CN115181422ACN115181422A权利要求书1/1页1.一种基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法按照以下步骤进行：(a)将聚酰亚胺发泡材料(PIF)用破碎机破碎，制成粒径2mm以下的PIF颗粒；按照PIF颗粒：隔离剂质量比为100：1～5，将PIF颗粒和隔离剂投入到行星球磨机中，混合初始温度25～35℃，公转:100‑200转/分，自转：200～400转/分，混合5～10分钟后，经5～10层筛网筛选，得到50～100目的PIF粉体；(b)在喷雾干燥机中，将PIF粉体，氢氧化铝，氢氧化镁，偶联剂，白碳黑按质量比100：10～50：10～50：1～5：1～50依次加入，经混合搅拌后喷雾干燥，得到PIF阻燃剂，喷雾干燥机温度150～250℃，喷雾速度20～80ml/min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂的性能测试按照以下方法进行：在密闭式炼胶机中，将通用橡胶：PIF阻燃剂：硬脂酸：氧化锌：硫化促进剂CZ：硫磺：炭黑N330：防老剂RD按质量比为100：10～80：1～3：3～5：0.5～2：1～3：30～50：0.5～2依次加入进行混炼，混炼时，密闭式炼胶机温度50～100℃，转速20～120转/分，混炼5～10分钟后，打开上顶栓，排胶得到混炼胶；将混炼胶在硫化机上硫化，硫化机温度150～180℃，压力5～15MPa，硫化时间10～30min，待硫化反应完成后，出片，测试其阻燃性能、耐热等级及物理机械性能；或者，在双螺杆挤出机中，将聚丙烯：PIF阻燃剂：抗氧剂1010的质量比为100：10～80：0.5～2依次加入混合进行熔融挤出造粒操作；机头出口温度190～200℃，挤出造粒干燥得到聚丙烯颗粒，将聚丙烯颗粒在硫化机上成型，硫化机温度180～200℃，压力5～15MPa，成型时间5～10min，测试试片阻燃性能、耐热等级及物理机械性能。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的破碎PIF的破碎机不限定破碎机型号和条件参数，只要能够将PIF破碎为2mm以下的颗粒即可。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的隔离剂包括氧化钙、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠，山梨酸聚氧乙烯，吐温‑60的一种或多种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所属的偶联剂为乙烯基三(β‑甲氧乙氧基)硅烷(A172)，乙烯基三氯硅烷(A150)，γ‑氨丙基三乙氧基硅烷(A‑1100)，乙烯基三乙氧基硅烷(A151)，甲基巯基丙基二甲氧基硅烷，双[(3‑三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si‑69)的一种或多种，优选乙烯基三乙氧基硅烷(A151)和双[(3‑三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si‑69)。6.一种权利要求1‑5任一制备方法制备得到的基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂。7.一种权利要求6所述的基于聚酰亚胺发泡材料阻燃剂作为阻燃剂的应用。8.按照权利要求7所述的应用，其特征在于，所述阻燃剂在橡胶或塑料制品中的应用。2CN115181422A说明书1/8页一种基于聚酰亚胺发泡材