CN108409916B - 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法 - Google Patents

一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108409916B
CN108409916B CN201810349220.3A CN201810349220A CN108409916B CN 108409916 B CN108409916 B CN 108409916B CN 201810349220 A CN201810349220 A CN 201810349220A CN 108409916 B CN108409916 B CN 108409916B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester resin
unsaturated polyester
composite material
resin composite
halogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810349220.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108409916A (zh
Inventor
雷自强
和瑾楠
杨志旺
曾巍
吕鑫尧
范慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest Normal University
Original Assignee
Northwest Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest Normal University filed Critical Northwest Normal University
Priority to CN201810349220.3A priority Critical patent/CN108409916B/zh
Publication of CN108409916A publication Critical patent/CN108409916A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108409916B publication Critical patent/CN108409916B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/01—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to unsaturated polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/52—Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224—Magnesium hydroxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

本发明提供了一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，是在制备不饱和聚酯树脂的原料顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、丙二醇中添加了有机改性的无机微粒、可膨胀石墨、葡萄糖酸镁、多聚磷酸铵等，并按照特定的工艺制备而成。测试表明，当有机改性的无机微粒添加量为4%左右时，复合材料仍能保持优良的力学性能，能够有效的降低不饱和聚酯树脂复合材料在燃烧过程中的热释放，提高材料的高温热稳定性和残炭量，具有较高的氧指数（氧指数不低于24.5，水平垂直燃烧UL‑94V‑0级），无焰条件下最大烟密度在80以下，可广泛的应用于交通工具、建筑设施、电子电器及化学工业等众多领域。

Description

一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种无卤低烟阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，属于阻燃材料技术领域和高分子材料技术领域。
背景技术
不饱和聚酯树脂复合材料在第二次世界大战前处于研发阶段，大战期间首先在军用航空上得到应用，战后被推广到民用。自 1950 年开始，玻璃钢制品一直是不饱和聚酯树脂材料的主要用途，其次是被广泛应用与油漆涂料、纽扣、人造大理石、人造玛瑙、地板等等。不饱和聚酯树脂是由二元酸或酸酐与二元醇通过缩聚反应得到的具有一定分子量的含不饱和双键的线性高分子。其分子链上的双键可以在引发剂的存在下与各类烯烃进行共聚得到热固性树脂。不饱和聚酯树脂综合性能优异，具有良好的加工特性，可以在室温、常压下固化成型，在交通、电子电器、建筑、生活用品等领域有广泛的应用。
由于树脂本身的特殊的化学结构和易燃特性，传统不饱和聚酯树脂其极限氧指数（LOI）很低，燃烧时有熔融低落现象，且燃烧时伴随着大量黑烟和有毒气体，使其在很多领域受到限制。因此研究不饱和聚酯树脂材料本身的燃烧特性，提高材料的阻燃性一直是很多科研人员重点研究的方向。目前阻燃不饱和聚酯的制备主要有添加型和本征型这两种方法，前者是将阻燃填料与聚合物基体进行物理混合。这种方法的阻燃效果较好但是所需填料添加量高，并且与基体之间界面结合力较差，严重影响材料的其他性能。而本征型是在不饱和聚酯树脂结构内引入阻燃剂，其优点在于可以提高材料的阻燃性、减少火灾危险，并且对材料的机械性能没有太大的影响，甚至可以提高部分材料的机械性能。但这种方法成本高，对材料的抑烟能力提升不足。所以将二种方法结合起来能够有效的解决以上的问题，使其得到更广泛的应用。
现在市场上的卤系阻燃剂虽然具有高效的阻燃效果，但是含卤材料在燃烧时会释放大量烟雾和有毒气体，严重地危害到了人类的健康和财产安全，因此研制无卤、低烟、低毒环保型的阻燃剂是目前研究的热点。在无机阻燃剂中，氢氧化铝、氢氧化镁、坡缕石、层状双氢氧化物等由于其分解吸收热量大，分解后产生的氧化物可以覆盖在聚合物的表面，不仅可以起到隔绝空气的作用，同时分解产生的水蒸气也可以稀释可燃气体，起到一定的灭火作用，但是无机阻燃剂添加量大，与基体的相容性差，导致了聚合物材料的力学性能及机械性能大幅降低，所以对无机阻燃剂改性后不仅可以改善其在基体中的分散性，同时也可以提高基体的阻燃性。
发明内容
本发明的目的是针对不饱和聚酯树脂复合材料在实际应用中存在的问题，提供一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法。
一、无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备
本发明制备无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的方法，包括以下步骤：
（1）无机微粒有机功能化
将无机微粒加入到有机酸的乙醇溶液中，在60~80℃下磁力搅拌6~10h，过滤，用无水乙醇重复洗涤，真空干燥，所得白色粉末状固体即为有机改性的无机微粒。
其中，无机微粒为粒径400~600nm的氢氧化镁、氢氧化铝、坡缕石、水滑石或蒙脱土；
有机酸为衣康酸、顺丁烯二酸、间苯二甲酸、己二酸；有机酸与无机微粒的质量比为1:1~1:6。
（2）不饱和聚酯树脂的合成
将步骤（1）所得的有机改性的无机微粒与顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇混合，并加入阻聚剂对苯二酚，在190~210℃左右反应；当体系酸值降至 40±2mg KOH/g时停止反应，降温至145~155℃，在体系中迅速加入阻聚剂对苯二酚和稀释剂苯乙烯，搅拌2~3h，即得不饱和聚酯树脂。
所述顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇的摩尔比为1:1:2.1~1:3:4.1；有机功能化无机微粒的添加量为顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的0.5％~6％。
阻聚剂对苯二酚其添加量为有机功能化的无机微粒、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的1/10000~2/10000。
稀释剂苯乙烯其加入量为无机微粒、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的20％~40％。
（3）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备
在上述合成的不饱和聚酯树脂中添加固化剂、促进剂、搅拌混匀后倒入模具，先于室温固化20~25h，再于60℃~120℃下固化3~5h，即得无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料。为了进一步提高材料的阻燃性能，在不饱和聚酯树脂中还可添加可膨胀石墨、葡萄糖酸镁、多聚磷酸铵。
促进剂为环烷酸钴，其加入量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~2％。
固化剂为过氧化甲乙酮，其加入量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~2％。
可膨胀石墨作为碳源，使材料在燃烧过程中能够形成更加紧密的炭层。其添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的2％~12％。
葡萄糖酸镁的其添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~6％；多聚磷酸铵的添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~10％。葡萄糖酸镁和多聚磷酸铵作为复合酸源，稀释可燃气体的浓度从而阻止火灾的进一步蔓延，阻止热量向材料内部传递。
二、无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的表征
下面以无机微粒氢氧化镁为例，对其用顺丁烯二酸进行有机功能化后的结构，以及无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备及性能进行说明。
图1为无机微粒氢氧化镁有机功能化的红外吸收光谱曲线。从图1中可以看出，3695cm-1为氢氧化镁的OH-的伸缩振动峰，3400cm-1伸缩振动峰说明产物含有结晶水，1578cm-1和1313cm-1为COO-的伸缩振动峰，说明改性之后的氢氧化镁的-OH-特征峰有所削弱。
图2为无机微粒氢氧化镁有机功能化的电镜扫描图。从图2中可以看出，改性前（左图）、改性后（右图）的氢氧化镁的形貌有一定的区别。由于未改性的氢氧化镁表面具有很强的极性易形成团聚现象，而改性后的氢氧化镁表面有一定的分散性，改善了与基体的相容性，提高了聚合物材料的阻燃性能。
图3为无机微粒氢氧化镁有机功能化热稳定分析。从图3中可以看出，MA（顺丁烯二酸）热分解温度为150~200℃。MH（氢氧化镁）在高温下（300~400℃）吸收热量分解成氧化镁和水蒸气。MA-MH（改性后的氢氧化镁）热分解分为三个阶段：（1）50~100℃区间主要是水分的损失，这是因为MA-MH表面有亲水基团（COOH）以及结合水的存在。（2）MA-MH中MH的热分解造成质量损失。（3）MA-MH中有机物的热分解发生热降解造成质量损失。
由图1、2、3的结构、形貌表征说明顺丁烯二酸成功的接枝到氢氧化镁表面，得到了我们想要的目标产物。由于改性后的产物表面有大量的羧基和氢氧化镁无机物，使其不仅能够参与不饱和聚酯树脂的合成反应，增强了无机粒子与不饱和聚酯树脂的界面结合力强度，同时也能够提高复合材料的力学性能和阻燃性能。
图4为不饱和聚酯树脂复合材料红外谱图。从图4中可知，在1733cm-1处出现一强吸收谱带，为C=O的伸缩振动峰；1278cm-1和1057cm-1处有2个吸收峰，即为（C-O-C）对称伸缩振动与不对称伸缩振动，这两个峰都是酯的特征峰。1642cm-1处的吸收谱带为C=C伸缩振动峰；并且改性后的氢氧化镁的3695cm-1-OH-峰和1578cm-1COO-峰消失。
图5为不饱和聚酯树脂燃烧后碳层表面的电镜扫描图。从5图中可以看出，添加阻燃剂后的不饱和聚酯树脂形成了结构致密且连续的碳层，在聚酯树脂燃烧过程中能够起到良好的物理屏障，也能起到隔热、隔氧、抑烟的作用，不仅能够有效的提高复合材料的阻燃性，同时也能防止内部材料的进一步降解。
三、无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料性能测试
1、阻燃性能
测试方法：采用GB/T2460-93标准测试。
测试结果：氧指数不低于24.5，烟密度不高于80。
2、机械性能
测试方法：采用GB/T9341-88标准测试。
测试结果：弯曲强度:20~38MPa 弯曲模量：1700~2800MPa。
由此可知，本发明利用阻燃剂和本征阻燃联合的方法改性不饱和聚酯树脂，达到了阻燃抑烟的目的，同时具有良好的机械性能。
附图说明
图1为无机微粒氢氧化镁有机功能化的红外吸收光谱曲线。
图2为无机微粒氢氧化镁有机功能化的电镜扫描图。
图3为无机微粒氢氧化镁有机功能化热稳定分析。
图4为不饱和聚酯树脂复合材料的红外吸收光谱曲线。
图5为不饱和聚酯树脂燃烧后碳层表面的电镜扫描图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法及性能作进一步说明。
实施例1
（1）无机微粒氢氧化镁有机功能化：将9.98g顺丁烯二酸溶解在500ml无水乙醇中，加入10g氢氧化镁，80℃下磁力搅拌8h，过滤，用无水乙醇重复洗涤，真空干燥，得到改性氢氧化镁。
（2）不饱和聚酯树脂复合材料的合成：将1.43g改性氢氧化镁、29.42g顺丁烯二酸酐、44.43g邻苯二甲酸酐、47.94g丙二醇、0.01g对苯二酚混合，在180℃下反应2h升温至200℃，当体系酸值降至 40±2mg KOH/g时停止反应，降温到150℃，向体系中迅速加入0.01g阻聚剂对苯二酚和66.35g稀释剂苯乙烯，快速搅拌2~3h，使苯乙烯和聚酯产物均匀混溶，即得不饱和聚酯树脂。
（3）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备：取166.05g上述合成的不饱和聚酯树脂，向其中添加6.64g可膨胀石墨、4.28g葡萄糖酸镁、7.14g多聚磷酸铵，恒温搅拌1~3h，再添加3.42g过氧化甲乙酮、3.51g环烷酸钴、恒温搅拌倒入模具，先于室温固化24h，再于60℃固化3h、100℃固化1h，即得无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料。
（4）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的性能：阻燃性能：氧指数24.5，烟密度79。机械性能：弯曲强度26.2MPa，弯曲模量2132MPa，冲击强度10.3KJ/M2。
实施例2
（1）无机微粒坡缕石有机功能化：将7.14g间苯二甲酸溶解在500ml无水乙醇中，加入12g坡缕石，80℃下磁力搅拌8h，过滤，用无水乙醇重复洗涤，真空干燥，得到改性坡缕石。
（2）不饱和聚酯树脂复合材料的合成：将2.41g改性坡缕石、29.42g顺丁烯二酸酐、44.43g邻苯二甲酸酐、47.94g丙二醇、0.01g对苯二酚混合在180℃下反应2h升温至200℃，当体系酸值降至 40±2mg KOH/g时停止反应，降温到150℃，向体系中迅速加入0.01g阻聚剂对苯二酚和66.88g稀释剂苯乙烯，快速搅拌2~3h，使苯乙烯和聚酯产物均匀混溶，即得不饱和聚酯树脂。
（3）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备：取166.05g上述合成的不饱和聚酯树脂，向其中添加13.28g可膨胀石墨、10.17g葡萄糖酸镁、12.45g多聚磷酸铵，恒温搅拌1~3h，再添加4.66g过氧化甲乙酮、4.32g环烷酸钴、恒温搅拌倒入模具，先于室温固化24h，再于60℃固化3h、100℃固化1℃，即得无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料。
（4）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的性能：阻燃性能：氧指数28，烟密度55。机械性能：弯曲强度20.2MPa，弯曲模量1800MPa，冲击强度10.1KJ/M2。
实施例3
（1）无机微粒水滑石有机功能化：将5.03g己二酸溶解在500ml无水乙醇中，加入8g水滑石，80℃下磁力搅拌8h，过滤，用无水乙醇重复洗涤，真空干燥，得到改性水滑石。
（2）不饱和聚酯树脂复合材料的合成：将3.85g改性水滑石、29.42g顺丁烯二酸酐、44.43g邻苯二甲酸酐、47.94g丙二醇、0.01g对苯二酚混合在180℃下反应2h升温至200℃，当体系酸值降至 40±2mg KOH/g时停止反应，降温到150℃，向体系中迅速加入0.01g阻聚剂对苯二酚和67.65g稀释剂苯乙烯，快速搅拌2~3h，使苯乙烯和聚酯产物均匀混溶，即得不饱和聚酯树脂。
（3）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备：取166.05g上述合成的不饱和聚酯树脂，向其中添加19.93g可膨胀石墨、16.13g葡萄糖酸镁、14.44g多聚磷酸铵，恒温搅拌1~3h，再添加5.21g过氧化甲乙酮、4.89g环烷酸钴、恒温搅拌倒入模具，先于室温固化24h，再于60℃固化3h、100℃固化1h，即得无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料。
（4）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的性能：料阻燃性能：氧指数32，烟密度47。机械性能：弯曲强度20.3MPa，弯曲模量1700MPa，冲击强度10.2KJ/M2。

Claims (8)

1.一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）无机微粒的有机改性：将无机微粒加入到有机酸的乙醇溶液中，在60~80℃下磁力搅拌6~10h，过滤，用无水乙醇重复洗涤，真空干燥，所得白色粉末状固体即为有机改性的无机微粒；无机微粒为粒径400~600nm的氢氧化镁、氢氧化铝、坡缕石、水滑石或蒙脱土；
（2）不饱和聚酯树脂的合成：将上述所得有机改性的无机微粒与顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇混合，并加入阻聚剂对苯二酚，在190~210℃反应；当体系酸值降至 40±2mgKOH/g时停止反应，降温到145~155℃，在体系中迅速加入阻聚剂对苯二酚和稀释剂苯乙烯，搅拌2~3h，即得不饱和聚酯树脂；
（3）无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备：在上述不饱和聚酯树脂中添加可膨胀石墨、葡萄糖酸镁、多聚磷酸铵，固化剂、促进剂，搅拌混匀后倒入模具，先于室温固化20~25h，再于60℃~120℃下固化3~5h，即得无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料。
2.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）有机酸为衣康酸、顺丁烯二酸、间苯二甲酸、己二酸；有机酸与无机微粒的质量比为1:1~1:6。
3.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇的摩尔比为1:1:2.1~1:3:4.1；有机功能化无机微粒的添加量为顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的0.5％~6％。
4.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，阻聚剂对苯二酚的添加量为有机功能化的无机微粒、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的1/10000~2/10000。
5.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，稀释剂苯乙烯的加入量为无机微粒、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐、丙二醇总质量的20％~40％。
6.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，促进剂为环烷酸钴，其加入量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~2％。
7.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，固化剂为过氧化甲乙酮，其加入量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~2％。
8.如权利要求1所述一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，可膨胀石墨的添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的2％~12％；葡萄糖酸镁的添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~6％；多聚磷酸铵的添加量为不饱和聚酯树脂复合材料质量的1％~10％。
CN201810349220.3A 2018-04-18 2018-04-18 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法 Active CN108409916B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810349220.3A CN108409916B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810349220.3A CN108409916B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108409916A CN108409916A (zh) 2018-08-17
CN108409916B true CN108409916B (zh) 2020-08-21

Family

ID=63134287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810349220.3A Active CN108409916B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108409916B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112920545A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 湖南三合汽车新材料有限公司 可膨胀石墨改性的smc材料
CN112850678B (zh) * 2021-02-08 2022-10-18 西北师范大学 一种小分子磷-镁阻燃剂的制备及在制备阻燃共聚酯材料中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063844A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Nippon Chem Ind Co Ltd 難燃剤組成物及び難燃性樹脂組成物
CN101200575A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 上海杰事杰新材料股份有限公司 一种蒙脱土改性聚酯及其制备方法
CN101870844A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 赢创德固赛(中国)投资有限公司 纳米粒子/聚酯复合涂料的制备方法以及由此制备的复合涂料
CN101935439A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 吉林大学 一种均匀分散的PET/nano-inorganic复合材料的制备方法
CN106749947A (zh) * 2016-12-03 2017-05-31 安徽富丽华化工有限公司 一种高韧性耐高温的改性不饱和聚酯树脂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063844A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Nippon Chem Ind Co Ltd 難燃剤組成物及び難燃性樹脂組成物
CN101200575A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 上海杰事杰新材料股份有限公司 一种蒙脱土改性聚酯及其制备方法
CN101870844A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 赢创德固赛(中国)投资有限公司 纳米粒子/聚酯复合涂料的制备方法以及由此制备的复合涂料
CN101935439A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 吉林大学 一种均匀分散的PET/nano-inorganic复合材料的制备方法
CN106749947A (zh) * 2016-12-03 2017-05-31 安徽富丽华化工有限公司 一种高韧性耐高温的改性不饱和聚酯树脂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108409916A (zh) 2018-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102643469B (zh) 一种ldpe/eva阻燃复合材料及其制备方法
CN108409916B (zh) 一种无卤低烟阻燃不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法
CN103172918A (zh) 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN102002184A (zh) 一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物及其制备方法
CN110253996B (zh) 一种防火阻燃的铝塑板及其制备方法
CN111849344B (zh) 一种环保建筑防火涂料及其制备方法
Liu et al. Magnesium hydroxide nanoparticles grafted by DOPO and its flame retardancy in ethylene‐vinyl acetate copolymers
CN110041636B (zh) 一种无卤阻燃抗静电木塑复合材料及其制备方法
CN109161052A (zh) 三元杂化阻燃剂、阻燃聚乳酸材料及其制备方法
CN101857692B (zh) Pe/氢氧化镁复合阻燃材料
CN114058225B (zh) 一种玄武岩/次磷酸铝阻燃耐水涂料及其制备方法和应用
CN101381493B (zh) 一种无卤阻燃三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法
CN113278289B (zh) 一种阻燃室温硫化硅橡胶及其制备方法
CN114685896A (zh) 一种高抗拉伸阻燃耐热mpp管材的制备方法
CN113861431A (zh) 应用于a1级阻燃芯材的高分子嵌段共聚物及其制备方法
CN109280201A (zh) 一种含氧化石墨烯的阻燃建筑装饰板材及制备方法
CN112457478B (zh) 一种硼酸改性不饱和聚酯及其制备方法
CN109652978A (zh) 一种阻燃植物纤维及其在增强聚丙烯复合材料中的应用
CN111040055B (zh) 一种CaCO3粉体改性用水溶性阻燃超分散剂的制备方法
KR101526565B1 (ko) 인조대리석 폐분말과 콜애시를 이용한 난연화 조성물 및이의 제조방법
CN105440525A (zh) 一种防火阻燃塑料板材及其制备方法
CN110256879B (zh) 环保水性无机阻燃涂料
CN102627814A (zh) 具有微波吸收特性的阻燃聚氯乙烯复合材料的制备方法
CN114685937A (zh) 阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法
CN110041603A (zh) 一种耐高温阻燃电缆料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant