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本發(fā)明公開的一種低密度高阻燃性復(fù)合多孔材料是由以下組分復(fù)合而成：無機(jī)粒子0.1～5份，聚乙烯醇0.5～10份，阻燃性可交聯(lián)聚合物0～5份，阻燃劑0.1～2份，該材料的密度為12～145Kg/m3，極限氧指數(shù)為34.5～47.5％，垂直燃燒均為V-0級(jí)，峰值熱釋放速率為50.5～135.8kW/m2，總熱釋放為5.6～13.3MJ/m2。本發(fā)明還公開了其制備方法。由于本發(fā)明提供的多孔材料采用了有一定阻燃效果的無機(jī)粒子和交聯(lián)聚合物和少量添加適用于基體聚合物聚乙烯醇的高效阻燃劑，因而使得這種多孔材料不僅密度低，導(dǎo)熱系數(shù)也低，隔音效果好，機(jī)械強(qiáng)度好，可用作隔熱、保溫和隔聲材料，有利于節(jié)能降耗，可以達(dá)到高的阻燃防火等級(jí)，整個(gè)制備過程無廢液、廢氣產(chǎn)生，安全環(huán)保。

本發(fā)明公開的基于多苯醚結(jié)構(gòu)的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯是在Ⅰ、Ⅱ表示的合成聚酯結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上，引入了由Ⅲ表示的結(jié)構(gòu)單元經(jīng)無規(guī)共聚所組成，所制備的膨脹成炭阻燃耐熔滴共聚酯的特性粘數(shù)[η]為0.43-0.95dL/g，極限氧指數(shù)為25.5-34.5％；垂直燃燒等級(jí)V-2～V-0級(jí)；錐形量熱測(cè)試中峰值熱釋放速率p-HRR為198-658kW/m2。本發(fā)明還公開了其制備方法。由于本發(fā)明引入的含多苯醚結(jié)構(gòu)的單體能在高溫下發(fā)生重排反應(yīng)，形成多芳香環(huán)或多芳香含氧雜環(huán)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而具有極高的膨脹成炭速率和質(zhì)量，賦予了共聚酯優(yōu)異的阻燃性與耐熔滴性能。本發(fā)明共聚酯的制備有著成熟的工藝、簡(jiǎn)單方便的操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本成果首次成功合成了有機(jī)磷多面體低聚硅倍半氧烷(P-POSS)阻燃劑。P-POSS以硅、磷為主要阻燃元素，以籠型無機(jī)Si-O結(jié)構(gòu)為內(nèi)核、含磷有機(jī)基團(tuán)為外殼的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，具有常溫下為固體、聚合物材料加工溫度下出現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變的良好加工性能，同時(shí)具有熱穩(wěn)定性高和與聚合物相容性好的特點(diǎn)，指向一類新型高效阻燃劑分子的未來特征。前期研究結(jié)果表明，P-POSS在環(huán)氧樹脂和聚碳酸酯中均表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能，同時(shí)，使聚合物材料保持良好的綜合性能，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 在阻燃環(huán)氧樹脂應(yīng)用中，低含量的P-POSS（硅、磷元素含量為0.1——0.5wt%）即可使阻燃環(huán)氧樹脂的氧指數(shù)達(dá)到30%以上，獲得UL-94 V0級(jí)別。而且P-POSS 阻燃的環(huán)氧樹脂表現(xiàn)出獨(dú)特的“吹熄”現(xiàn)象，即樣條點(diǎn)燃后，點(diǎn)燃端明顯有氣流從炭層燃燒點(diǎn)噴射而出，將火焰吹離聚合物表面并迅速熄滅，正是這種“吹熄”現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)P-POSS的高效阻燃環(huán)氧樹脂。P-POSS不但能夠提高環(huán)氧樹脂阻燃性能和熱穩(wěn)定性，還能保持環(huán)氧樹脂本身的透明性、機(jī)械性能和電性能。 在阻燃聚碳酸酯應(yīng)用中，P-POSS不但能夠保持POSS結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，而且還可以有效回避原料磷系阻燃劑的增塑作用。常溫下這種P-POSS的固體狀態(tài)使其更容易儲(chǔ)存和添加，而它們?cè)赑C加工溫度范圍內(nèi)存在的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象更是使其分散狀態(tài)較一般固體阻燃劑有著顯著的改善，甚至達(dá)到納米級(jí)分散。P-POSS在2wt%的添加量下就可以使聚碳酸酯達(dá)到UL-94 V0級(jí)別，同時(shí)熱變形溫度保持在140℃。

中試階段/nIFR通常由炭源、酸源和氣源三種成分組成，在燃燒時(shí)通過三者之間的相互作用在聚合物表面迅速形成發(fā)泡結(jié)構(gòu)的阻隔保護(hù)層，分隔氣相與凝聚相，阻斷熱量、氧氣和可燃?xì)怏w的傳輸，從而抑制燃燒過程的進(jìn)行。同時(shí)，膨脹炭層還具有抑滴的作用，可以有效緩解熔融PP流延起火的現(xiàn)象。因此，IFR可以有效阻燃PP。但是其阻燃效果主要依賴于炭層質(zhì)量，而傳統(tǒng)IFR成炭質(zhì)量并不十分理想，必須要有大量炭源和酸源才能形成致密的膨脹炭層，導(dǎo)致其添加量居高不下，也因此提高IFR的成炭性能及改善炭層的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性成為提高IFR阻燃

輕質(zhì)碳酸鎂，輕質(zhì)氧化鎂，阻燃劑型氫氧化鎂等鎂鹽系列產(chǎn)品是重要的無機(jī)鹽產(chǎn)品，不僅用途廣泛，而且用量很大，是當(dāng)前備受重視的商業(yè)產(chǎn)品之一。過去生產(chǎn)這些產(chǎn)品一般是以制鹽業(yè)后的苦鹵水及純堿或碳銨為原料生產(chǎn)，由于原材料價(jià)格較高，生產(chǎn)能力受到成本的限制，為滿足市場(chǎng)的需要，一些科研人員和生產(chǎn)商家們開始研究以白云石為原料來生產(chǎn)這些產(chǎn)品，經(jīng)過幾年的努力攻關(guān)，已經(jīng)開發(fā)成立了多級(jí)碳化法，由白云石來制備輕質(zhì)碳酸鎂等鎂系列產(chǎn)品。產(chǎn)品主要用于橡膠，陶瓷，耐火材料，耐火坩堝，油漆，造紙，醫(yī)藥，玻璃，染料，塑料，日用化妝品，無機(jī)新型阻燃劑氫氧化鎂大量用于橡膠，塑料生產(chǎn)中，它們還用于現(xiàn)代工業(yè)中作為高效排煙脫硫劑廣泛使用，作為阻燃劑使用，氫氧化鎂具有降低，抑煙阻燃等多種功能，而受到用戶的歡迎。上述產(chǎn)品由于原料來源方便，價(jià)格低廉，生產(chǎn)中無或低“三廢”排放，產(chǎn)品用途廣泛，用量大，應(yīng)用功效高等特點(diǎn)，因而具有十分美好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物／氫氧化鎂-碳納米管復(fù)合阻燃材料的制備方法和應(yīng)用，由下述組分經(jīng)過熔融共混熱壓成型制成，將100重量份聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1-10重量份基于碳納米管基體的單分散氫氧化鎂納米粒子置于密煉機(jī)中，熔融混煉、熱壓成型、冷卻固化。采用碳納米管為載體，降低氫氧化鎂粒徑，使其實(shí)現(xiàn)納米級(jí)分散。提高氫氧化鎂與聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接觸面積，提高聚合物阻燃性能。