一種阻燃黑色母的製備方法與流程
2023-10-04 10:45:29
本發明涉及阻燃材料加工技術領域，具體為一種阻燃黑色母的製備方法。
背景技術：
阻燃材料是能夠抑制或者延滯燃燒而自己並不容易燃燒的材料，廣泛應用於服裝、石油、化工、冶金、造船、消防和國防等領域。
現阻燃材料主要有有機和無機，滷素和非滷。高阻燃材料有機是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁和矽系等阻燃體系。
一般來講有機阻燃具有很好的親和力，在塑料中添加使用，溴系阻燃劑在有機阻燃體系中佔據絕對優勢，雖然在環保問題上「非議」多，但一直難以有其他阻燃劑體系取代。
就現在而言由於除了一些無毒無害的無機阻燃劑，氫氧化鎂和氫氧化鋁等。滷系(溴系和氯系)阻燃劑的應用也十分廣泛,主要原因是滷系阻燃劑的添加量相對來說比較少,滷系特別是溴系阻燃劑的阻燃效率特別高。就現在的情況來看,滷和具有協同效應的滷—銻系統在世界阻燃劑用量中已佔據主要份額,其中用量最大的是溴系阻燃劑,主要有四溴雙酚a、十溴聯苯醚、四溴鄰苯二甲酚酐、二溴新戊二醇,1986年據瑞士科學家報導,多溴二苯醚燃燒時,生成有毒致癌的多溴代二苯並二口惡烷及二苯並呋喃,同年德國也有類似報導。反對滷化物作為阻燃劑的科學家(包括生態學家、環境學家、綠色化學家)出現在西方發達國家(特別是北歐的德國和瑞典),有關含滷化物的阻燃劑帶來的環境安全問題在些地方引起了廣泛的關注。
阻燃材料綠色化的關鍵是阻燃劑的選擇。阻燃劑的綠色可持續發展方向應該是非pbt或非cmr物質，而不是無溴或無滷。聚合型或大分子阻燃劑由於其結構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保阻燃劑熱點發展方向。
在我國的阻燃技術基本上與國外先進國家處在同一水平線上,各種阻燃製品的難燃要求也是參照發達國家的同類標準制訂出來的。但由於我國目前還沒有一部較為完整的阻燃法律規範,使得我國阻燃製品的生產總量及其使用仍遠遠落後於發達國家。如美國在上世紀九十年代末期,阻燃塑料製品佔其塑料總使用量的40％左右,而與此同時我國連1％的阻燃製品都達不到。
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生有毒致癌的多溴代苯並烷和多溴代苯並呋喃。而且滷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,可導致單純由火所不能引起的電路系統開關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重缺點。所以我國雖然阻燃材料研究方面比較不錯，但將阻燃材料應用到實際中還在很落後。
現有的技術：一般阻燃材料所用黑色母採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)為主料，及適量的擴散劑塑化而成。
但是現在難以滿足阻燃材料廠商的技術要求，或多或少影響阻燃材料本身屬性，致其相關技術參數難以達標，或影響其本身技術參數。
技術實現要素：
(一)解決的技術問題
針對現有技術的不足，本發明提供了一種阻燃黑色母的製備方法，解決了阻燃黑色母製備會影響阻燃材料本身屬性的問題。
(二)技術方案
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種阻燃黑色母的製備方法，以下重量份數配比的原料：
原料載體：35份；
炭黑：45份；
擴散劑：15份；
偶聯劑：2份；
增韌劑：3份。
a1.取出35份原料載體、45份炭黑、15份擴散劑、2份偶聯劑和3份增韌劑，通過高速混合機按照工藝溫度捏合，對固-粉和粉-粉進行高效的均勻混合製成阻燃材料，並通過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，通過單螺杆擠出機或雙螺杆擠出機進行擠出，電動機功率為75kw，擠出直徑為五十毫米的熱塑性阻燃塑料；
a3.將擠出後直徑為五十毫米的熱塑性阻燃材料進行切粒，切粒條數為10-30根，製成顆粒狀熱塑性阻燃材料；
a4.將擠出成型後的顆粒狀熱塑性阻燃材料進行拋光，製成光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料；
a5.將製成的光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料投入機器中進行質量檢測，逐一檢測，質量合格的分為一組，質量不合格的分為另一組；
a6.將質量合格的包裝入庫，質量不合格的進行回收處理。
優選的，所述原料載體、炭黑、擴散劑、偶聯劑和增韌劑之比為35％：45％：15％：2％：3％。
優選的，所述步驟a2中，擠出機的型號為sj-65/33，最大擠出直徑為五十毫米，定位精度為一毫米。
優選的，所述步驟a3中，切粒機的型號為lq-500，並且切粒尺寸為3毫米。
優選的，所述步驟a1中，高速混合機機體內的轉速為3000r/min，溫度提高至180攝氏度。
優選的，所述步驟a6，包裝盒的長度和寬度均為四釐米。
(三)有益效果
本發明提供了一種阻燃黑色母的製備方法。具備以下有益效果：
本發明採用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，並且取出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，所以配以15份擴散劑，再添加2份的偶聯劑，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度、硬度和阻燃材料一致，最終經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技術參數不受影響從而達到高性能和高穩定性的要求。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，本發明提供一種技術方案：一種阻燃黑色母的製備方法，以下重量份數配比的原料：
原料載體：35份；
炭黑：45份；
擴散劑：15份；
偶聯劑：2份；
增韌劑：3份。
a1.取出35份原料載體、45份炭黑、15份擴散劑、2份偶聯劑和3份增韌劑，原料載體、炭黑、擴散劑、偶聯劑和增韌劑之比為35％：45％：15％：2％：3％，通過高速混合機按照工藝溫度捏合，對固-粉和粉-粉進行高效的均勻混合製成阻燃材料，並通過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定性和組分，差示掃描量熱儀測量的是與材料內部熱轉變相關的溫度和熱流的關係，應用範圍非常廣，特別是材料的研發、性能檢測與質量控制，材料的特性，如玻璃化轉變溫度、冷結晶、相轉變、熔融、結晶、產品穩定性、固化、交聯和氧化誘導期等，都是差示掃描量熱儀的研究領域，差示掃描量熱儀應用範圍為高分子材料的固化反應溫度和熱效應、物質相變溫度及其熱效應測定、高聚物材料的結晶、熔融溫度及其熱效應測定和高聚物材料的玻璃化轉變溫度，步驟a1中，高速混合機機體內的轉速為3000r/min，溫度提高至180攝氏度，高速混合機的轉速可以提高為6000r/min，溫度提高至300攝氏度，使材料混合的效果更強更快，採用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，並且取出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，所以配以15份擴散劑，再添加2份的偶聯劑，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度、硬度和阻燃材料一致，最終經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技術參數不受影響從而達到高性能和高穩定性的要求。
a2.將均勻捏合好的阻燃材料，通過單螺杆擠出機或雙螺杆擠出機進行擠出，電動機功率為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，單螺杆擠出機主要用於擠出軟、硬聚氯乙烯和聚乙烯等熱塑性塑料，可加工多種塑料製品，如吹膜、擠管、壓板和拔絲帶等，亦可用於熔融造粒，塑料擠出機設計先進，質量高，塑化好，能耗低，採用漸開線齒輪傳動，具有噪音低，運轉平穩，承載力大，壽命長等特點。
a3.將擠出後直徑為五十毫米的熱塑性阻燃材料進行切粒，切粒條數為10-30根，製成顆粒狀熱塑性阻燃材料，步驟a3中，切粒機的型號為lq-500，並且切粒尺寸為3毫米，此型號切粒機的整機封閉性較好，漏料少，切刀由轉刀和定刀兩部分組成，刀距通過定刀位置來控制，調節方便，轉刀為硬質合金滾刀，耐磨性極高，整機無齒輪設計，由皮帶傳動，有效的降低機器運轉噪音，該切粒機使用方便、安全並且美觀。
a4.將擠出成型後的顆粒狀熱塑性阻燃材料進行拋光，製成光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料，拋光處理，使製成的阻燃材料呈烏面，並且可以在表面上塗有亮油，使阻燃材料具有實用性增強的效果，並且使阻燃材料更加美觀。
a5.將製成的光滑顆粒狀熱塑性阻燃材料投入機器中進行質量檢測，逐一檢測，質量合格的分為一組，質量不合格的分為另一組，使成品和次品便於分類，便於回收次品並再此加工，成品便於包裝處理。
a6.將質量合格的包裝入庫，質量不合格的進行回收處理，步驟a6，包裝盒的長度和寬度均為四釐米。
綜上可得，採用阻燃材料本身所用主原料為載體，如溴聯苯酸、四溴雙酚a和溴化聚苯乙烯等，並且取出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，所以配以15份擴散劑，再添加2份的偶聯劑，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度、硬度和阻燃材料一致，最終經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技術參數不受影響從而達到高性能和高穩定性的要求。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「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，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。