本发明涉及聚氯乙烯软制品阻燃领域，更具体地，涉及一种软质聚氯乙烯阻燃增韧剂制备方法。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，聚氯乙烯(pvc)材料不断被广泛应用于民生、军事、建筑等各个领域，并逐渐演变为硬质聚氯乙烯材料及软质聚氯乙烯材料(f-pvc)，f-pvc不但具有传统pvc材料良好的绝缘性以及化学稳定性，同时还具有优异的柔韧性，被广泛应用于皮革制品、地板、天花板制造等多个领域。f-pvc由pvc添加增韧剂共混或共聚形成，由于传统增韧剂普遍易燃，造成了软质聚氯乙烯在阻燃性能方面远不如硬质聚氯乙烯材料，加上聚氯乙烯本身热稳定性差，燃烧时会释放烟气及有害气体，危害生命活动及生态环境，因此其应用也受到了极大地限制。
为了平衡这对矛盾，可采用在f-pvc中添加阻燃抑烟剂的手段改善其燃烧性能。但由于外加阻燃剂会对材料本身的力学性能造成影响，同时阻燃抑烟剂与f-pvc基体的相容性往往限制了阻燃剂的适用范围，因此制备具有阻燃抑烟性能的复合型聚氯乙烯增塑剂是必要的。
技术实现要素：
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种软质聚氯乙烯用阻燃增塑剂及其制备方法，该方法能有效制备与集体相容性良好的聚氯乙烯用大比表面积复合阻燃增韧剂，从而制备兼具阻燃抑烟性能及良好可塑性的软质聚氯乙烯制品。
为了实现上述目的，在第一方面，一种软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，包括至少一种壳核式的丙烯酸类多孔微米球，包括至少一层具备抑烟性能的有机盐或金属化合物负载物，以及至少一种介于壳核式丙烯酸类多孔微米球和抑烟负载物之间的相容改性层，所述相容改性层包含一种或多种改性偶联剂。
进一步地，所述的阻燃增韧剂具有灌装结构，灌装结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟剂颗粒物，所述抑烟剂颗粒物依靠灌装手段嵌入多孔丙烯酸微米球内部。
进一步地，所述的阻燃增韧剂具有封装结构，封装结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟剂颗粒物，所述抑烟剂颗粒物依靠改性偶联剂包覆封装在多孔聚丙烯微米球表面。
进一步地，所述的阻燃增韧剂具有封装结构，封装结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟剂颗粒物，所述抑烟剂颗粒物依靠改性偶联剂包覆封装在多孔聚丙烯微米球表面。
为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂的制备方法，用于制备根据本发明第一方面所述的复合阻燃增韧剂，其包括步骤：(1)按比例混合丙烯酸树脂，改性偶联剂，得到改性丙烯酸吸附树脂；(2)按比例混合丙烯酸吸附树脂，有机盐或金属化合物抑烟剂，并利用灌装、嵌孔、包覆等手段得到软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂；(3)按比例混合阻燃增韧剂、聚氯乙烯、分散剂等原料加入成型设备中得到具有阻燃剂抑烟性能的软质聚氯乙烯制品。
进一步地，所述丙烯酸类吸附树脂至少包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种聚合而成；所述改性偶联剂至少包括钛酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂、有机硅烷偶联剂、有机酸类偶联剂中的一种；所述阻燃抑烟负载物至少包括三氧化钼、八钼酸铵、锡酸锌、磷酸钙、三氧化二铁、壳聚糖中的一种。
进一步地，步骤(1)中，所述丙烯酸类树脂、改性剂的重量比为100：0.1-0.5：1-4。
进一步地，步骤(2)中，所述至少一种抑烟负载物分别通过灌装、嵌入及包覆盖三种工艺手段引入至改性丙烯酸吸附树脂中。
进一步地，步骤(3)中，所述多成型设备为双棍流变成型设备。
本发明的有益效果如下：
本发明采用多孔壳核式丙烯酸微球作为增塑剂，利用灌装、嵌入、包覆三种结构引入了阻燃抑烟剂，合成了一种具有多孔结构的复合型聚氯乙烯用阻燃增塑剂，将其用于软质聚氯乙烯材料的制备后大大提高了软质聚氯乙烯制品的阻燃抑烟性能，其较大的比表面积及与基体良好的相容性不仅起到了曾塑的作用，还可以吸附燃烧时释放的有害气体。同时，将抑烟剂以负载形式与增塑剂复合，更好的发挥了抑烟剂的阻燃抑烟效果，所制成的软质聚氯乙烯可用于防火材料的制造。
本发明制备的软质聚氯乙烯用阻燃增塑剂不仅可以作为增塑剂参与软质聚氯乙烯的制备，而且合成的软质聚氯乙烯具有极佳的抑烟性能及阻燃性能。
本发明所用到的丙烯酸吸附树脂具有极大的比表面积，且具有多孔微米结构，可有效地对聚氯乙烯树脂起到力学上的增强效果，多孔结构利于吸附有害气体，且吸附树脂原材料可通过再利用废水处理所用吸附剂而获得，经济环保。
本发明所用的成型方法无需增加特制设备，且易于实施和操作，成型过程连续简便，易于工业化生产。
本发明的复合型阻燃增韧剂可用于软质聚氯乙烯生产、热塑性树脂阻燃抑烟等生产过程。
通过以下对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
具体实施方式
为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
首先说明根据本发明第一方面的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂。
根据本发明第一方面的一种软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，包括至少一种壳核式的丙烯酸类多孔微米球，包括至少一层具备抑烟性能的有机盐或金属化合物负载物，以及至少一种介于壳核式丙烯酸类多孔微米球和抑烟负载物之间的相容改性层，所述相容改性层包含一种或多种改性偶联剂。
性能测试
1、拉伸强度及断裂伸长率的测定
按照国家标准《塑料拉伸性能的测定》(gb\t1040.3-2006)第3部分，薄膜和薄片的试验条件：哑铃型样条为长度150mm，窄平行宽度为10mm，拉伸速度为50mm/min，室温25℃。
2、撕裂强度的测定
引用gb/t16578－1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能试验方法裤形撕裂法》，拉伸速度200±20mm/min。
3、极限氧指数(loi)的测定
按照国标《氧指数法-塑料燃烧性能试验方法》测试标准样条，当样条燃烧5cm时或是样条燃烧3min中时，样条恰好熄灭，此时氧指数测试仪中显示的氧指数即为loi。
4、垂直燃烧等级(ul-94)的测定
按照国标gb/t2408-1996《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》测试样条的垂直燃烧性能，按照标准分别对试样进行分类如v-0，v-1，v-2，没有等级。
1.一种软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，包括至少一种壳核式的丙烯酸类多孔微米球，包括至少一层具备抑烟性能的有机盐或金属化合物负载物，以及至少一种介于壳核式丙烯酸类多孔微米球和抑烟负载物之间的相容改性层，所述相容改性层包含一种或多种改性偶联剂。
2.根据权利要求1所述的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，所述阻燃增韧剂具有灌装结构，灌装结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟剂颗粒物，所述抑烟剂颗粒物依靠灌装手段嵌入多孔丙烯酸微米球内部。
3.根据权利要求1所述的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，所述的阻燃增韧剂具有封装结构，封装结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟剂颗粒物，所述抑烟剂颗粒物依靠改性偶联剂包覆封装在多孔聚丙烯微米球表面。
4.根据权利要求1所述的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，所述的阻燃增韧剂具有壳层结构，壳层结构包括：多孔壳核式丙烯酸微米球-改性偶联剂包覆层-抑烟负载层，所述抑烟负载层与丙烯酸多孔微米球依靠改性偶联剂夹层相结合，形成抑烟剂外壳。
5.一种软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，用于制备如权利要求1-4中任意一项所述的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂，其特征在于，包括步骤：
(1)按比例混合丙烯酸树脂，改性偶联剂，得到改性丙烯酸吸附树脂；
(2)按比例混合丙烯酸吸附树脂，有机盐或金属化合物抑烟剂，并利用灌装、嵌孔、包覆等手段得到软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂；
(3)按比例混合阻燃增韧剂、聚氯乙烯、分散剂等原料加入成型设备中得到具有阻燃剂抑烟性能的软质聚氯乙烯制品。
6.根据权利要求5所述的软质聚氯乙烯用复合阻燃增韧剂的制备方法，其特征在于，
所述丙烯酸类吸附树脂至少包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种聚合而成；
所述改性偶联剂至少包括钛酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂、有机硅烷偶联剂、有机酸类偶联剂中的一种；
所述阻燃抑烟负载物至少包括三氧化钼、八钼酸铵、锡酸锌、磷酸钙、三氧化二铁、壳聚糖中的一种；
7.根据权利要求5所述的复合软质聚氯乙烯用阻燃增韧剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述丙烯酸类树脂、改性剂的重量比为100：(0.1-0.5)：(1-4)。
8.根据权利要求5所述的复合软质聚氯乙烯用阻燃增韧剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述至少一种抑烟负载物分别通过灌装、嵌入及包覆盖三种工艺手段引入至改性丙烯酸吸附树脂中。
9.根据权利要求5所述的复合软质聚氯乙烯用阻燃增韧剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述多成型设备为双棍流变成型设备。
技术总结