室内外阻燃用PVC板的制作方法

　　1、pvc，即聚氯乙烯，是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜、应用广泛，根据不同的用途可以加入不同的添加剂，pvc材料可以呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。当前我国各领域基础建设持续火热，pvc产品的应用前景一片向好。从产品本身看，pvc产品具有抗紫外线、耐酸碱腐蚀、防蛀、阻燃性、防静电等优点，并且具有良好的防滑性能，行走安全舒适。从环保的角度看，pvc无铅、挥发性低、无需油漆和装饰，使用过程安全可靠。而且pvc化学建材质量较轻，方便仓储和运输，隐性成本的降低对其推广也有促进作用。

　　2、但现有技术中pvc的阻燃仅仅是通过将阻燃剂简单混合于基体中实现，阻燃剂容易迁出且无法发挥稳定的阻燃效果。而且pvc在燃烧时生成大量的顺式烯烃进而环化生成芳香族化合物，并进一步生成稠环芳香族树脂，而芳香族化合物会热解为多烯烃、苯、氯化氢、烯烃和烷烃等，这些中间产物进一步生成黑烟，从而严重降低了发生火灾时人们逃离火场的几率，随着人们安全意识的提高，pvc的阻燃性能和阻燃效果已经无法满足大家的要求。

　　3、室内外阻燃用pvc板，包括如下重量份原料：聚氯乙烯树脂90-100份、稳定剂2-4份、润滑剂0.2-0.4份、抗氧剂0.6-1份、增塑剂1-3份、引发剂0.02-0.04份、阻燃剂5-8份；

　　4、进一步地，所述稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂和钡锌稳定剂中的一种或几种。

　　5、进一步地，所述润滑剂为硬脂酸钙、聚乙烯蜡和硬脂酸甘油酯中的一种或几种。

　　6、进一步地，所述抗氧剂为亚磷酸脂抗氧剂、抗氧剂1035和抗氧剂1010中的一种或几种。

　　7、进一步地，所述增塑剂为己二酸二辛酯、环氧脂肪酸辛酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或几种。

　　10、s1、室温、氮气保护下在三口烧瓶中依次加入4-氨基苯硼酸、羟甲基膦酸二乙酯和二甲基亚砜，充分搅拌至均匀，随后缓慢加入浓盐酸，室温下搅拌反应1h，反应结束后加入碳酸钠进行中和，随后进行减压蒸馏除去部分溶剂，最后再用去离子水洗涤3次，洗涤后将产物于110℃线-氨基苯硼酸与羟甲基膦酸二乙酯的摩尔比为1：1且4-氨基苯硼酸略过量，4-氨基苯硼酸的一个硼羟基可与羟甲基膦酸二乙酯的羟基在酸催化剂的促进下发生酯化反应。反应过程如下：

　　13、s2、室温、氮气保护下在三口烧瓶中依次加入中间体1、豆蔻醇和二甲基亚砜，充分搅拌至均匀，随后缓慢加入浓盐酸，在室温下搅拌反应2h，反应结束后加入碳酸钠进行中和，随后进行减压蒸馏除去部分溶剂，最后再用无水乙醇洗涤3次，洗涤后将产物于80℃线与豆蔻醇的摩尔比为1：1，中间体1剩余的一个硼羟基可与豆蔻醇的羟基在酸催化剂的促进下发生酯化反应。反应过程如下：

　　16、s3、室温、氮气保护下向三口烧瓶内加入三聚氯氰、n-甲基烯丙基胺、二甲基亚砜和三乙胺，混合搅拌均匀，随后缓慢加入质量分数为10％的naoh溶液，控制反应温度为80℃，反应3h后，先旋蒸去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯和甲醇的混合溶剂，体积比为9：1)、减压蒸馏除去洗脱液，得到中间体3；

　　17、控制n-甲基烯丙基胺和三聚氯氰的摩尔比为2：1，在碱性环境下，n-甲基烯丙基胺的-nh-会与三聚氯氰分子上的两个-cl发生亲核取代反应，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到中间体3。反应过程如下所示：

　　19、s4、室温、氮气保护下向三口烧瓶内加入中间体2、中间体3、二甲基亚砜和三乙胺，混合搅拌均匀，随后缓慢加入质量分数为10％的naoh溶液，控制反应温度为90℃，反应5h后，先旋蒸去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯和的混合溶剂，体积比为4：6)、减压蒸馏除去洗脱液，得到阻燃剂。

　　20、控制中间体2和中间体3的摩尔比为1：1且中间体2略过量，在碱性环境下，中间体2的-nh2会和中间体3的-cl发生亲核取代反应，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到阻燃剂。反应过程如下所示：

　　22、阻燃剂为n、p、b协同阻燃剂。含氮元素的阻燃剂受热分解一方面会消耗燃烧体系中大量的热，从而使聚合物基体表面的温度下降到燃点温度以下，最终起到阻燃的作用，另一方面会生成氨气、水蒸气、氮气等不燃性气体，这些不燃性气体会稀释火焰区域氧气和可燃性气体的浓度，从而使聚合物达到自熄的效果，进而阻止材料继续燃烧；含磷元素的阻燃剂受热分解一方面会生成难燃性气体，从而稀释火焰区域可燃性气体与氧气浓度，达到使聚合物自熄的效果，另一方面会产生po·自由基捕捉h·以及oh·活性自由基，进而终止燃烧链式反应，达到阻燃的目的，同时含磷元素的阻燃剂受热分解生成的含氧酸还有促进聚合物基体交联成炭的作用，生成的炭层会覆盖在聚合物基体的表面，阻止聚合物基体与外界氧气和热量的相互接触，进而阻止聚合物基体的继续燃烧；含磷元素的阻燃剂促使聚合物基体成炭，在聚合物基体表面形成熔融炭层，而含氮元素的阻燃剂受热分解生成的氨气、氮气等不燃性气体除了稀释火焰区氧气以及可燃性气体的浓度外，还起到使得聚合物基体表面形成的熔融炭层膨胀发泡，形成多孔泡沫状结构，而膨胀多孔的泡沫状炭层会阻断聚合物基体与外界进行热量与氧气交换的进程，从而阻止聚合物材料燃烧，达到阻燃的最终效果；含b元素的阻燃剂主要在凝聚相中发挥阻燃作用，可通过改变聚合物的分解模式和脱水以促进成炭；因此，n、p、b协同阻燃，共同提高了阻燃剂的阻燃性能；另外，含n、p、b元素的阻燃剂具有低烟，低毒，不易生成腐蚀性气体、热稳定性好、阻燃效果持久等优点。此外，阻燃剂分子上还含有末端碳碳双键，这使得阻燃剂可在引发剂作用下接枝于聚氯乙烯树脂，进而使得阻燃剂不易迁出，能长期、稳定地发挥阻燃效果，而阻燃剂分子上的碳长链则能穿插于聚氯乙烯大分子链之间，起到增韧效果，进而加强pvc板的抗冲击性能。

　　24、将原料按比例加入到高速混合机中混合均匀，再送入双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出成型，得到室内外阻燃用pvc板。

　　25、本发明的有益效果：无卤阻燃元素n、p、b协同阻燃，共同提高了pvc板的阻燃性能，且本发明的阻燃剂接枝于聚氯乙烯树脂、不易迁出，因而使得pvc板长期具备优异的阻燃性能。此外，本发明的阻燃剂还具有低烟、不生成腐蚀性气体和热稳定性好等优点。另外，阻燃剂分子上具有增韧效果的碳长链还加强了pvc板的抗冲击性能，阻燃剂与其他助剂共同作用，提升pvc板的综合性能。

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