无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法与流程

1.本发明涉及阻燃剂技术领域，具体为无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法。


背景技术：

2.由于世界范围内阻燃防灾呼声的日益高涨以及环境保护领域立法的建立和日趋发展，直接促进了阻燃材料的研究开发和生产应用，传统阻燃材料，广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物，但是一旦发生火灾，由于热分解和燃烧，会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，从而妨碍救火和人员疏散、腐蚀仪器和设备，特别是人们发现火灾中的死亡事故有80％以上是材料产生的浓烟和有毒气体造成的，因而除了阻燃效率外，低烟低毒也是阻燃材料必不可少的指标，无卤阻燃材料作用时不会产生有毒气体，火灾发生时，含卤阻燃材料在阻燃过程中会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害。
3.传统的阻燃剂易在使用过程中脱落，导致阻燃性能降低，阻燃效果不佳，且非连续化生产使得生产效率低下等问题，并且目前海绵材料的阻燃等级都较低，并且高分子材料燃烧产生的烟雾毒性较大。


技术实现要素：

4.(1)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，解决了传统阻燃剂阻燃效果不佳和海绵材料阻燃等级较低的问题。
6.(2)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，所述无卤阻燃剂包括以下重量份原料：氢氧化铝20～40份、氢氧化镁30～50份、硼酸锌15～25份、氢氧化锆10～20份、红磷20～30份、溴化聚苯乙烯30～50份、氮系阻燃剂30～40份、水性胶黏剂50～70份、固化剂20～30份、防沉剂15～25份、固色剂10～20份、着色剂15～20份和水200～300份。
8.优选的，所述无卤阻燃液的制备方法，包括以下步骤：
9.s1.初始反应
10.将水加入到反应釜内并升温至80～85℃，随后将水性胶黏剂、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和氢氧化锆添加进行反应釜内，随后以200～300r/min的转速对反应釜内搅拌，持续搅拌10～15min后将固化剂和防沉剂添加至反应釜内，随后对反应釜内升温至150～170℃，再以100～150r/min的转速持续搅拌5～10min后停止加热；
11.s2.最终制备
12.将红磷、溴化聚苯乙烯和氮系阻燃剂添加进反应釜内，并以50～100r/min的转速对反应釜内进行搅拌，搅拌的同时将固色剂和着色剂加入反应釜内，并对反应釜内加热至
70～80℃，持续搅拌3～5min后停止加热和搅拌，并将反应釜静置6～12h，待反应釜内溶液冷却至室温后取出，即可制得无卤阻燃液。
13.优选的，所述无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，包括以下步骤：
14.s1.浸泡
15.将制得的无卤阻燃液倒入浸泡池内，随后将开孔海绵浸渍在浸泡池内，使得无卤阻燃液没过开孔海绵，浸泡时间为3～5min；
16.s2.烘干
17.将浸泡好的开孔海绵取出放入烘干箱内，以130～150℃的温度对开孔海绵进行烘干，烘干时间为14～18min，烘干后即可制得阻燃海绵。
18.优选的，所述开孔海绵为聚氨酯开孔海绵。
19.(3)有益效果
20.本发明提供了无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法。具备以下有益效果：
21.1、本发明通过将氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化锆、红磷、溴化聚苯乙烯、氮系阻燃剂与水性胶黏剂之间混合搅拌制成，使得原料之间的粘性更强，不会轻易松散，耐久性能更强，不易脱落，将有机阻燃剂和无机阻燃剂之间混合制成，提高了无卤阻燃液的阻燃性能，通过添加了着色剂和固色剂可增强无卤阻燃剂的美观性能，并且在海绵表面形成薄膜，增加染料的溶落难度，从而提高着色牢度。
22.2、本发明通过将开孔海绵浸泡在无卤阻燃液内然后烘干，对开孔材料易燃经络进行包覆阻燃处理，使其阻燃性、发烟性都有了极大的改善；其浸渍开孔海绵制品，具有阻燃效果好、烟密度小、无烟毒性等特性，阻燃等级能达到ul94v
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0级。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一：
25.本发明实施例提供无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，无卤阻燃剂包括以下重量份原料：氢氧化铝40份、氢氧化镁50份、硼酸锌25份、氢氧化锆20份、红磷30份、溴化聚苯乙烯50份、氮系阻燃剂40份、水性胶黏剂70份、固化剂30份、防沉剂25份、固色剂20份、着色剂20份和水300份，通过将氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化锆、红磷、溴化聚苯乙烯、氮系阻燃剂与水性胶黏剂之间混合搅拌制成，使得原料之间的粘性更强，不会轻易松散，耐久性能更强，不易脱落，将有机阻燃剂和无机阻燃剂之间混合制成，提高了无卤阻燃液的阻燃性能，氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能，因其不挥发，无毒，又可与多种物质产生协同阻燃作用；氢氧化镁能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体；溴化聚苯乙烯是一种溴系有机阻燃剂，具有高阻燃性、热稳定性及光稳定性等良好的机械物理和化学性质。
26.水性胶黏剂为水性聚氨酯胶粘剂、水性丙烯酸酯类胶粘剂和环氧水性胶黏剂中的一种或多种，固定剂为水性环氧固化剂或水性聚氨酯固化剂，防沉剂为蓖麻油衍生物、有机膨润土和气相二氧化硅中的一种或多种，固色剂为氯化十六烷基吡啶或溴化十六烷基吡啶，着色剂为颜料，通过添加了着色剂和固色剂可增强无卤阻燃剂的美观性能，并且在海绵表面形成薄膜，增加染料的溶落难度，从而提高着色牢度。
27.无卤阻燃液的制备方法，包括以下步骤：
28.s1.初始反应
29.将水加入到反应釜内并升温至85℃，随后将水性胶黏剂、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和氢氧化锆添加进行反应釜内，随后以300r/min的转速对反应釜内搅拌，持续搅拌15min后将固化剂和防沉剂添加至反应釜内，随后对反应釜内升温至170℃，再以150r/min的转速持续搅拌10min后停止加热；
30.s2.最终制备
31.将红磷、溴化聚苯乙烯和氮系阻燃剂添加进反应釜内，并以100r/min的转速对反应釜内进行搅拌，搅拌的同时将固色剂和着色剂加入反应釜内，并对反应釜内加热至80℃，持续搅拌5min后停止加热和搅拌，并将反应釜静置12h，待反应釜内溶液冷却至室温后取出，即可制得无卤阻燃液。
32.无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，包括以下步骤：
33.s1.浸泡
34.将制得的无卤阻燃液倒入浸泡池内，随后将开孔海绵浸渍在浸泡池内，使得无卤阻燃液没过开孔海绵，浸泡时间为5min；
35.s2.烘干
36.将浸泡好的开孔海绵取出放入烘干箱内，以150℃的温度对开孔海绵进行烘干，烘干时间为18min，烘干后即可制得阻燃海绵。
37.开孔海绵为聚氨酯开孔海绵。
38.综上，通过将开孔海绵浸泡在无卤阻燃液内然后烘干，对开孔材料易燃经络进行包覆阻燃处理，使其阻燃性、发烟性都有了极大的改善；其浸渍开孔海绵制品，具有阻燃效果好、烟密度小、无烟毒性等特性，阻燃等级能达到ul94v
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0级。
39.实施例二：
40.本发明实施例提供无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，无卤阻燃剂包括以下重量份原料：氢氧化铝20份、氢氧化镁30份、硼酸锌15份、氢氧化锆10份、红磷20份、溴化聚苯乙烯30份、氮系阻燃剂30份、水性胶黏剂50份、固化剂20份、防沉剂15份、固色剂10份、着色剂15份和水200份，通过将氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氢氧化锆、红磷、溴化聚苯乙烯、氮系阻燃剂与水性胶黏剂之间混合搅拌制成，使得原料之间的粘性更强，不会轻易松散，耐久性能更强，不易脱落，将有机阻燃剂和无机阻燃剂之间混合制成，提高了无卤阻燃液的阻燃性能，氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能，因其不挥发，无毒，又可与多种物质产生协同阻燃作用；氢氧化镁能中和燃烧过程中的酸性、腐蚀性气体；溴化聚苯乙烯是一种溴系有机阻燃剂，具有高阻燃性、热稳定性及光稳定性等良好的机械物理和化学性质。
41.水性胶黏剂为水性聚氨酯胶粘剂、水性丙烯酸酯类胶粘剂和环氧水性胶黏剂中的
一种或多种，固定剂为水性环氧固化剂或水性聚氨酯固化剂，防沉剂为蓖麻油衍生物、有机膨润土和气相二氧化硅中的一种或多种，固色剂为氯化十六烷基吡啶或溴化十六烷基吡啶，着色剂为颜料，通过添加了着色剂和固色剂可增强无卤阻燃剂的美观性能，并且在海绵表面形成薄膜，增加染料的溶落难度，从而提高着色牢度。
42.无卤阻燃液的制备方法，包括以下步骤：
43.s1.初始反应
44.将水加入到反应釜内并升温至80℃，随后将水性胶黏剂、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和氢氧化锆添加进行反应釜内，随后以200r/min的转速对反应釜内搅拌，持续搅拌10min后将固化剂和防沉剂添加至反应釜内，随后对反应釜内升温至150℃，再以100r/min的转速持续搅拌5min后停止加热；
45.s2.最终制备
46.将红磷、溴化聚苯乙烯和氮系阻燃剂添加进反应釜内，并以50r/min的转速对反应釜内进行搅拌，搅拌的同时将固色剂和着色剂加入反应釜内，并对反应釜内加热至70℃，持续搅拌3min后停止加热和搅拌，并将反应釜静置6h，待反应釜内溶液冷却至室温后取出，即可制得无卤阻燃液。
47.无卤阻燃液及应用该无卤阻燃液的阻燃海绵的制备方法，包括以下步骤：
48.s1.浸泡
49.将制得的无卤阻燃液倒入浸泡池内，随后将开孔海绵浸渍在浸泡池内，使得无卤阻燃液没过开孔海绵，浸泡时间为3min；
50.s2.烘干
51.将浸泡好的开孔海绵取出放入烘干箱内，以130℃的温度对开孔海绵进行烘干，烘干时间为14min，烘干后即可制得阻燃海绵。
52.开孔海绵为聚氨酯开孔海绵。
53.综上，通过将开孔海绵浸泡在无卤阻燃液内然后烘干，对开孔材料易燃经络进行包覆阻燃处理，使其阻燃性、发烟性都有了极大的改善；其浸渍开孔海绵制品，具有阻燃效果好、烟密度小、无烟毒性等特性，阻燃等级能达到ul94v
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0级。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。