一種阻燃黑色母的制備方法與流程

本發(fā)明涉及阻燃材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種阻燃黑色母的制備方法。

背景技術(shù)：

阻燃材料是能夠抑制或者延滯燃燒而自己并不容易燃燒的材料，廣泛應(yīng)用于服裝、石油、化工、冶金、造船、消防和國防等領(lǐng)域。

現(xiàn)阻燃材料主要有有機(jī)和無機(jī)，鹵素和非鹵。高阻燃材料有機(jī)是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁和硅系等阻燃體系。

一般來講有機(jī)阻燃具有很好的親和力，在塑料中添加使用，溴系阻燃劑在有機(jī)阻燃體系中占據(jù)絕對優(yōu)勢，雖然在環(huán)保問題上“非議”多，但一直難以有其他阻燃劑體系取代。

就現(xiàn)在而言由于除了一些無毒無害的無機(jī)阻燃劑，氫氧化鎂和氫氧化鋁等。鹵系(溴系和氯系)阻燃劑的應(yīng)用也十分廣泛,主要原因是鹵系阻燃劑的添加量相對來說比較少,鹵系特別是溴系阻燃劑的阻燃效率特別高。就現(xiàn)在的情況來看,鹵和具有協(xié)同效應(yīng)的鹵—銻系統(tǒng)在世界阻燃劑用量中已占據(jù)主要份額,其中用量最大的是溴系阻燃劑,主要有四溴雙酚a、十溴聯(lián)苯醚、四溴鄰苯二甲酚酐、二溴新戊二醇,1986年據(jù)瑞士科學(xué)家報道,多溴二苯醚燃燒時,生成有毒致癌的多溴代二苯并二口惡烷及二苯并呋喃,同年德國也有類似報道。反對鹵化物作為阻燃劑的科學(xué)家(包括生態(tài)學(xué)家、環(huán)境學(xué)家、綠色化學(xué)家)出現(xiàn)在西方發(fā)達(dá)國家(特別是北歐的德國和瑞典),有關(guān)含鹵化物的阻燃劑帶來的環(huán)境安全問題在些地方引起了廣泛的關(guān)注。

阻燃材料綠色化的關(guān)鍵是阻燃劑的選擇。阻燃劑的綠色可持續(xù)發(fā)展方向應(yīng)該是非pbt或非cmr物質(zhì)，而不是無溴或無鹵。聚合型或大分子阻燃劑由于其結(jié)構(gòu)上具有與生俱來的低毒性和非生物累積性而使之成為綠色環(huán)保阻燃劑熱點(diǎn)發(fā)展方向。

在我國的阻燃技術(shù)基本上與國外先進(jìn)國家處在同一水平線上,各種阻燃制品的難燃要求也是參照發(fā)達(dá)國家的同類標(biāo)準(zhǔn)制訂出來的。但由于我國目前還沒有一部較為完整的阻燃法律規(guī)范,使得我國阻燃制品的生產(chǎn)總量及其使用仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。如美國在上世紀(jì)九十年代末期,阻燃塑料制品占其塑料總使用量的40％左右,而與此同時我國連1％的阻燃制品都達(dá)不到。

我國在高聚物(各種塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且適應(yīng)性廣的添加型溴系阻燃劑為主。溴系中多溴二苯醚在燃燒時會產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并烷和多溴代苯并呋喃。而且鹵素阻燃劑在燃燒時生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,可導(dǎo)致單純由火所不能引起的電路系統(tǒng)開關(guān)和其它金屬物件的腐蝕及對人體呼吸道和其它器官造成危害的嚴(yán)重缺點(diǎn)。所以我國雖然阻燃材料研究方面比較不錯，但將阻燃材料應(yīng)用到實(shí)際中還在很落后。

現(xiàn)有的技術(shù)：一般阻燃材料所用黑色母采用的是跟阻燃材料主原料屬性(如abs、pvc和pp等)相接近的材料為載體，炭黑(會一定程度影響阻燃材料屬性及參數(shù))為主料，及適量的擴(kuò)散劑塑化而成。

但是現(xiàn)在難以滿足阻燃材料廠商的技術(shù)要求，或多或少影響阻燃材料本身屬性，致其相關(guān)技術(shù)參數(shù)難以達(dá)標(biāo)，或影響其本身技術(shù)參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種阻燃黑色母的制備方法，解決了阻燃黑色母制備會影響阻燃材料本身屬性的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種阻燃黑色母的制備方法，以下重量份數(shù)配比的原料：

原料載體：35份；

炭黑：45份；

擴(kuò)散劑：15份；

偶聯(lián)劑：2份；

增韌劑：3份。

a1.取出35份原料載體、45份炭黑、15份擴(kuò)散劑、2份偶聯(lián)劑和3份增韌劑，通過高速混合機(jī)按照工藝溫度捏合，對固-粉和粉-粉進(jìn)行高效的均勻混合制成阻燃材料，并通過tg熱重分析測試法和dsc差示掃描量熱儀測試；

a2.將均勻捏合好的阻燃材料，通過單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出，電動機(jī)功率為75kw，擠出直徑為五十毫米的熱塑性阻燃塑料；

a3.將擠出后直徑為五十毫米的熱塑性阻燃材料進(jìn)行切粒，切粒條數(shù)為10-30根，制成顆粒狀熱塑性阻燃材料；

a4.將擠出成型后的顆粒狀熱塑性阻燃材料進(jìn)行拋光，制成光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料；

a5.將制成的光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料投入機(jī)器中進(jìn)行質(zhì)量檢測，逐一檢測，質(zhì)量合格的分為一組，質(zhì)量不合格的分為另一組；

a6.將質(zhì)量合格的包裝入庫，質(zhì)量不合格的進(jìn)行回收處理。

優(yōu)選的，所述原料載體、炭黑、擴(kuò)散劑、偶聯(lián)劑和增韌劑之比為35％：45％：15％：2％：3％。

優(yōu)選的，所述步驟a2中，擠出機(jī)的型號為sj-65/33，最大擠出直徑為五十毫米，定位精度為一毫米。

優(yōu)選的，所述步驟a3中，切粒機(jī)的型號為lq-500，并且切粒尺寸為3毫米。

優(yōu)選的，所述步驟a1中，高速混合機(jī)機(jī)體內(nèi)的轉(zhuǎn)速為3000r/min，溫度提高至180攝氏度。

優(yōu)選的，所述步驟a6，包裝盒的長度和寬度均為四厘米。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種阻燃黑色母的制備方法。具備以下有益效果：

本發(fā)明采用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯(lián)苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑為主料，取出炭黑45份，炭黑會一定程度影響阻燃材料屬性及參數(shù)，所以配以15份擴(kuò)散劑，再添加2份的偶聯(lián)劑，使炭黑能與其他材料完全融合，添加3份增韌劑，使添加炭黑而成的黑色母強(qiáng)度、硬度和阻燃材料一致，最終經(jīng)過塑化而成阻燃黑色母，能夠完全滿足阻燃材料廠商對黑色母的要求使阻燃材料本身屬性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)不受影響從而達(dá)到高性能和高穩(wěn)定性的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種阻燃黑色母的制備方法，以下重量份數(shù)配比的原料：

原料載體：35份；

炭黑：45份；

擴(kuò)散劑：15份；

偶聯(lián)劑：2份；

增韌劑：3份。

a1.取出35份原料載體、45份炭黑、15份擴(kuò)散劑、2份偶聯(lián)劑和3份增韌劑，原料載體、炭黑、擴(kuò)散劑、偶聯(lián)劑和增韌劑之比為35％：45％：15％：2％：3％，通過高速混合機(jī)按照工藝溫度捏合，對固-粉和粉-粉進(jìn)行高效的均勻混合制成阻燃材料，并通過tg熱重分析測試法和dsc差示掃描量熱儀測試，其中tg熱重分析測試法用來研究材料的熱穩(wěn)定性和組分，差示掃描量熱儀測量的是與材料內(nèi)部熱轉(zhuǎn)變相關(guān)的溫度和熱流的關(guān)系，應(yīng)用范圍非常廣，特別是材料的研發(fā)、性能檢測與質(zhì)量控制，材料的特性，如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、冷結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶、產(chǎn)品穩(wěn)定性、固化、交聯(lián)和氧化誘導(dǎo)期等，都是差示掃描量熱儀的研究領(lǐng)域，差示掃描量熱儀應(yīng)用范圍為高分子材料的固化反應(yīng)溫度和熱效應(yīng)、物質(zhì)相變溫度及其熱效應(yīng)測定、高聚物材料的結(jié)晶、熔融溫度及其熱效應(yīng)測定和高聚物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，步驟a1中，高速混合機(jī)機(jī)體內(nèi)的轉(zhuǎn)速為3000r/min，溫度提高至180攝氏度，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速可以提高為6000r/min，溫度提高至300攝氏度，使材料混合的效果更強(qiáng)更快，采用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯(lián)苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑為主料，取出炭黑45份，炭黑會一定程度影響阻燃材料屬性及參數(shù)，所以配以15份擴(kuò)散劑，再添加2份的偶聯(lián)劑，使炭黑能與其他材料完全融合，添加3份增韌劑，使添加炭黑而成的黑色母強(qiáng)度、硬度和阻燃材料一致，最終經(jīng)過塑化而成阻燃黑色母，能夠完全滿足阻燃材料廠商對黑色母的要求使阻燃材料本身屬性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)不受影響從而達(dá)到高性能和高穩(wěn)定性的要求。

a2.將均勻捏合好的阻燃材料，通過單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出，電動機(jī)功率為75kw，擠出直徑為五十毫米的熱塑性阻燃塑料，步驟a2中，擠出機(jī)的型號為sj-65/33，最大擠出直徑為五十毫米，定位精度為一毫米，單螺桿擠出機(jī)主要用于擠出軟、硬聚氯乙烯和聚乙烯等熱塑性塑料，可加工多種塑料制品，如吹膜、擠管、壓板和拔絲帶等，亦可用于熔融造粒，塑料擠出機(jī)設(shè)計先進(jìn)，質(zhì)量高，塑化好，能耗低，采用漸開線齒輪傳動，具有噪音低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，承載力大，壽命長等特點(diǎn)。

a3.將擠出后直徑為五十毫米的熱塑性阻燃材料進(jìn)行切粒，切粒條數(shù)為10-30根，制成顆粒狀熱塑性阻燃材料，步驟a3中，切粒機(jī)的型號為lq-500，并且切粒尺寸為3毫米，此型號切粒機(jī)的整機(jī)封閉性較好，漏料少，切刀由轉(zhuǎn)刀和定刀兩部分組成，刀距通過定刀位置來控制，調(diào)節(jié)方便，轉(zhuǎn)刀為硬質(zhì)合金滾刀，耐磨性極高，整機(jī)無齒輪設(shè)計，由皮帶傳動，有效的降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，該切粒機(jī)使用方便、安全并且美觀。

a4.將擠出成型后的顆粒狀熱塑性阻燃材料進(jìn)行拋光，制成光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料，拋光處理，使制成的阻燃材料呈烏面，并且可以在表面上涂有亮油，使阻燃材料具有實(shí)用性增強(qiáng)的效果，并且使阻燃材料更加美觀。

a5.將制成的光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料投入機(jī)器中進(jìn)行質(zhì)量檢測，逐一檢測，質(zhì)量合格的分為一組，質(zhì)量不合格的分為另一組，使成品和次品便于分類，便于回收次品并再此加工，成品便于包裝處理。

a6.將質(zhì)量合格的包裝入庫，質(zhì)量不合格的進(jìn)行回收處理，步驟a6，包裝盒的長度和寬度均為四厘米。

綜上可得，采用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯(lián)苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，并且取出35份，炭黑為主料，取出炭黑45份，炭黑會一定程度影響阻燃材料屬性及參數(shù)，所以配以15份擴(kuò)散劑，再添加2份的偶聯(lián)劑，使炭黑能與其他材料完全融合，添加3份增韌劑，使添加炭黑而成的黑色母強(qiáng)度、硬度和阻燃材料一致，最終經(jīng)過塑化而成阻燃黑色母，能夠完全滿足阻燃材料廠商對黑色母的要求使阻燃材料本身屬性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)不受影響從而達(dá)到高性能和高穩(wěn)定性的要求。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。