本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種含介孔分子篩?石墨烯的阻燃汽車吸塑材料，及其制備工藝，其特征在于，以丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物(ABS)、線型酚醛樹(shù)脂、微膠囊紅磷、堿式硫酸鎂晶須、丁腈橡膠、介孔分子篩SBA?15、聚磷酸銨、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、高嶺土、Sb2O3、二甲基硅油、石墨烯等為原料。本發(fā)明專利技術(shù)中介孔分子篩與線性酚醛樹(shù)脂產(chǎn)生鍵接作用，提高了基體樹(shù)脂熱穩(wěn)定性；微膠囊化聚磷酸銨和氧化銻/高嶺土復(fù)合阻燃微粉產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，阻燃效果更佳；石墨烯加入到ABS樹(shù)脂基體中，明顯提高了樹(shù)脂的阻燃性和熱穩(wěn)定性，力學(xué)性能也更高；得一種含介孔分子篩?石墨烯的阻燃汽車吸塑材料。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及復(fù)合材料的阻燃
，具體涉及一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料，及其制備工藝。
技術(shù)介紹
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物，作為一種熱塑性工程塑料，以其優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)惰性和易加工性，被廣泛的用于汽車工業(yè)、電子、電器、紡織、器具和建材等領(lǐng)域。但是ABS樹(shù)脂的阻燃性能較差，如何尋找一種添加劑，可以使ABS樹(shù)脂的阻燃性能得到提高的同時(shí)，而又不使它本身的優(yōu)良性能降低，成為研究的熱點(diǎn)。楊兵在碩士論文《基于線型酚醛樹(shù)脂與微膠囊紅磷無(wú)鹵阻燃ABS的研究》一文中利用低毒低煙、耐高溫、高殘?zhí)柯省⒔?jīng)濟(jì)高效的線型酚醛樹(shù)脂作為成炭劑，以微膠囊化紅磷協(xié)同阻燃，以堿式硫酸鎂晶須為無(wú)機(jī)阻燃劑，選用了與ABS基體相容性較好的丁腈橡膠進(jìn)行增韌改性，實(shí)驗(yàn)時(shí)將ABS于180℃的雙輥開(kāi)煉機(jī)上塑化后依次加入抗氧劑以及均勻混合的線型酚醛樹(shù)脂、微膠囊紅磷、無(wú)機(jī)阻燃劑堿式硫酸鎂晶須、丁腈橡膠共混物，混煉均勻后出料并放置于模具中，于180℃的平板硫化機(jī)上熱壓10分鐘，然后于室溫下冷壓10分鐘，出模制得改性的ABS塑料片材，但存在阻燃效果不足。本專利技術(shù)在此基礎(chǔ)上，通過(guò)介孔分子篩與線性酚醛樹(shù)脂產(chǎn)生鍵接作用，分子鏈貫穿于介孔分子篩的孔道內(nèi)外，形成有機(jī)無(wú)機(jī)雜化材料，提高了基體樹(shù)脂熱穩(wěn)定性；以原位聚合法制備了微膠囊化聚磷酸銨，用球磨法制備了氧化銻/高嶺土復(fù)合阻燃微粉，石墨烯加入到ABS樹(shù)脂基體中，明顯提高了樹(shù)脂的阻燃性和熱穩(wěn)定性，力學(xué)性能也更高；最后得到一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料及其制備工藝，依照該工藝制作的汽車吸塑材料具有質(zhì)輕、耐熱、防火阻燃的優(yōu)良性能。本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)40-50，線型酚醛樹(shù)脂5-10，微膠囊紅磷5-10，堿式硫酸鎂晶須3-5，丁腈橡膠2-5，介孔分子篩SBA-155-10，聚磷酸銨5-10，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂2-5，高嶺土2-3，Sb2O35-8，二甲基硅油1-2，石墨烯6-8，乙醇、蒸餾水、乙酸適量。一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：a.將介孔分子篩SBA-15與線型酚醛樹(shù)脂混合，在180-190℃下反應(yīng)1-3h后，加入微膠囊紅磷，繼續(xù)反應(yīng)1-2h，將反應(yīng)產(chǎn)物置于無(wú)水乙醇中，25-40℃攪拌10-12h，乙醇溶去未反應(yīng)的樹(shù)脂，過(guò)濾、醇洗、干燥得雜化材料；b.向聚磷酸銨中1:2-3加入乙醇和蒸餾水，攪拌分散10-30min后，加入三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，用乙酸調(diào)pH為4-5，升溫至80-90℃攪拌反應(yīng)2-3h，抽濾、洗滌、干燥得不完全包覆的微膠囊化聚磷酸銨；c.將高嶺土研磨水洗后于600-900℃煅燒1-2h，和Sb2O3混合，置于水中超聲分散制成漿液，球磨4-6h后放入烘箱，于110-130℃干躁5-8h，得復(fù)合微粉，將其與b中所得物料混合均勻，在60-120℃下加入二甲基硅油，攪拌改性15-60min，抽濾、洗滌、干燥得復(fù)合阻燃劑；d.將ABS樹(shù)脂加入到180-190℃的雙輥開(kāi)煉機(jī)上塑化，待ABS樹(shù)脂成熔融狀態(tài)后，再加入石墨烯和a中得到的雜化材料，混煉10-40min后得混煉物料；e.將c中的復(fù)合阻燃劑、d中的混煉物料和其他剩余成分在185-195℃下共混，混煉均勻后出料并放置于模具中，于180-190℃的平板硫化機(jī)上熱壓10-30min，再于室溫下冷壓10-30min，出模制得改性的ABS塑料片材，即得到一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料。本專利技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理及有益效果如下：（1）通過(guò)原位聚合的方法制備了介孔分子篩/線型酚醛樹(shù)脂有機(jī)無(wú)機(jī)雜化材料，線性酚醛樹(shù)脂分布于介孔分子篩孔道內(nèi)外，并與SBA-15存在鍵接作用，形成有機(jī)無(wú)機(jī)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了基體樹(shù)脂熱穩(wěn)定性。（2）以原位聚合法制備微膠囊化聚磷酸銨（MCAPP），包覆后能夠顯著降低聚磷酸銨（APP）的水溶解度和吸濕性，提高了材料的耐滲析性和極限氧指數(shù)，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂（MF）和APP有很好的協(xié)同作用，在APP包覆不完全的情況下，能更有效地發(fā)揮兩者的相互作用，提高復(fù)合材料的阻燃性。（3）用球磨法制備了Sb2O3/高嶺土復(fù)合阻燃微粉，Sb2O3屬于添加型阻燃劑，以銻白粉為主，高嶺土附在銻白粉表面，充分與銻白粉發(fā)生物理、化學(xué)作用；與聚磷酸銨并用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，阻燃效果更佳。（4）石墨烯作為碳材料家族中的新寵，具有無(wú)比優(yōu)異的性能，能作為ABS的添加劑，將石墨烯加入到ABS樹(shù)脂基體中，明顯提高了樹(shù)脂的阻燃性和熱穩(wěn)定性，力學(xué)性能也更高。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。實(shí)施例一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料，由下述重量份(g)的原料制得：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)50，線型酚醛樹(shù)脂10，微膠囊紅磷5，堿式硫酸鎂晶須5，丁腈橡膠2，介孔分子篩SBA-155，聚磷酸銨5，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂2，高嶺土2，Sb2O38，二甲基硅油1，石墨烯6，乙醇、蒸餾水、乙酸適量。一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：a.將介孔分子篩SBA-15與線型酚醛樹(shù)脂混合，在180℃下反應(yīng)1h后，加入微膠囊紅磷，繼續(xù)反應(yīng)2h，將反應(yīng)產(chǎn)物置于無(wú)水乙醇中，40℃攪拌10h，乙醇溶去未反應(yīng)的樹(shù)脂，過(guò)濾、醇洗三次、干燥得雜化材料；b.向聚磷酸銨中1:2加入乙醇和蒸餾水，攪拌分散10min后，加入三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，用乙酸調(diào)pH至5，升溫至80℃攪拌反應(yīng)3h，抽濾、洗滌、干燥得不完全包覆的微膠囊化聚磷酸銨；c.將高嶺土研磨水洗后于750℃煅燒1h，和Sb2O3混合，置于水中超聲分散制成漿液，球磨4h后放入烘箱，于130℃干躁5h，得復(fù)合微粉，將其與b中所得物料混合均勻，在80℃下加入二甲基硅油，攪拌改性30min，抽濾、洗滌、干燥得復(fù)合阻燃劑；d.將ABS樹(shù)脂加入到185℃的雙輥開(kāi)煉機(jī)上塑化，待ABS樹(shù)脂成熔融狀態(tài)后，再加入石墨烯和a中得到的雜化材料，混煉20min后得混煉物料；e.將c中的復(fù)合阻燃劑、d中的混煉物料和其他剩余成分在185℃下共混，混煉均勻后出料并放置于模具中，于180℃的平板硫化機(jī)上熱壓20min，再于室溫下冷壓30min，出模制得改性的ABS塑料片材，即得到一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料。上述實(shí)施例制備的一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料的性能檢測(cè)結(jié)果如下所示：阻燃ABS的垂直燃燒性能達(dá)UL-94V-0級(jí)，LOI值25-35%，殘?zhí)柯?600℃)15-20%，拉伸強(qiáng)度達(dá)40-50MPa，缺口沖擊強(qiáng)度為25-35KJ/m2，斷裂伸長(zhǎng)率35-45%。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含介孔分子篩?石墨烯的阻燃汽車吸塑材料，其特征在于，由下述重量份的原料制得：丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物(ABS)?40?50，線型酚醛樹(shù)脂5?10，微膠囊紅磷5?10，堿式硫酸鎂晶須3?5，丁腈橡膠2?5，介孔分子篩SBA?15?5?10，聚磷酸銨5?10，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂2?5，高嶺土2?3，Sb2O35?8，二甲基硅油1?2，石墨烯6?8，乙醇、蒸餾水、乙酸適量。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料，其特征在于，由下述重量份的原料制得：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)40-50，線型酚醛樹(shù)脂5-10，微膠囊紅磷5-10，堿式硫酸鎂晶須3-5，丁腈橡膠2-5，介孔分子篩SBA-155-10，聚磷酸銨5-10，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂2-5，高嶺土2-3，Sb2O35-8，二甲基硅油1-2，石墨烯6-8，乙醇、蒸餾水、乙酸適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含介孔分子篩-石墨烯的阻燃汽車吸塑材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：將介孔分子篩SBA-15與線型酚醛樹(shù)脂混合，在180-190℃下反應(yīng)1-3h后，加入微膠囊紅磷，繼續(xù)反應(yīng)1-2h，將反應(yīng)產(chǎn)物置于無(wú)水乙醇中，25-40℃攪拌10-12h，乙醇溶去未反應(yīng)的樹(shù)脂，過(guò)濾、醇洗、干燥得雜化材料；b.向聚磷酸銨中1:2-3加入乙醇和蒸餾水，攪拌分散10-30min后，加入三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，用乙酸調(diào)p...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：強(qiáng)健，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽別格迪派標(biāo)識(shí)系統(tǒng)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34
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