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無機復合超細活性阻燃填料制備技術 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2013-08-19 15:09:01 瀏覽次數: |
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技術名稱:無機復合超細活性阻燃填料
技術持有者:鄭水林
所屬行業:非金屬礦
內容摘要:本項目技術成果包括二大類五個不同品種:①物理復合型;②化學包覆型:包括氧化鋅包覆氫氧化鎂、氧化鋅包覆氫氧化鋁、磷酸鋅包覆氫氧化鎂、磷酸鋅包覆氫氧化鋁以及氫氧化鎂/氫氧化鋁復合型。 |
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高分子材料或高聚物基復合材料已成為現代社會最重要的材料之一,其應用范圍已遍及電力、電子、交通、通信、建材、化工、機械、紡織及日用品等各個領域,阻燃一直是高分子材料發展的重要問題之一,隨著社會的進步,嚴格防火標準法規的確立及人類環保意識的增強,在阻燃劑市場不斷增大的同時,低煙無毒、與環境友好的無機阻燃型填料在阻燃劑市場所占的份額將不斷擴大。本項目技術成果包括二大類五個不同品種:
①物理復合型;
②化學包覆型:包括氧化鋅包覆氫氧化鎂、氧化鋅包覆氫氧化鋁、磷酸鋅包覆氫氧化鎂、磷酸鋅包覆氫氧化鋁以及氫氧化鎂/氫氧化鋁復合型。
一、成果技術特點及主要指標
1、物理復合型
以Mg(OH)2、Al(OH)3、蒙皂石、煅燒高嶺土、硅藻土等為基本組分,采用超細粉碎、表面改性和復配工藝制備而成,具有阻燃效率高,抗垂直燃燒性能及電絕緣性好,填入后能增強高聚物基復合材料并與環境友好(低煙無毒)等特點。
其主要性能指標為:粒度:d50=1~3um,d97=3~6um;吸油率≤0.50ml/g。用于電纜護套料(PVC或EVA):阻燃等級94-V0,無煙或少煙,氧指數 ³35%,拉伸強度>10MPa,斷裂伸長率>150%,體積電阻率>1×1013;用于白色熱塑電纜料(EVA):阻燃等級UL-94,無煙或少煙,氧指數 ³34%,拉伸強度>7MPa,斷裂伸長率>350%,體積電阻率>1×1013。
2、化學包覆型
采用鋅鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、或鎂鹽、鋁鹽和相應的氫氧化鋁、氫氧化鎂(或水鎂石粉)為原料,采用控制化學沉淀法制備而成,實現了氫氧化鎂和水合氧化鋅或磷酸鋅、硼酸鋅、氫氧化鋁和水合氧化鋅或磷酸鋅以及氫氧化鋁和氫氧化鎂的化學復合,可以顯著提高阻燃效率和改善填充材料的力學性能并可以克服現有超細水鎂石阻燃劑使用后材料白度下降、顏色變深這一不足。
其主要性能指標為:粒徑d97≤10mm,吸油率≤0.50ml/g;應用于EVA電纜料,其主要性能指標:阻燃等級V-0,無煙或少煙(煙密度≤100);氧指數>37;拉伸強度>10MPa; 斷裂伸長率>150%。
二、成熟程度及技術鑒定情況
項目已進行了中試和工業化生產,并于2004年5月通過了福建省科技廳組織的技術成果鑒定。2005年獲福建省科學技術三等獎。鑒定意見認為“研究成果在無機阻燃填料復合配方、加工技術(超細粉碎、復合表面改性)方面具有較大創新,達到國內領先水平”;“該項目研制的環境友好無機復合超細活性阻燃填料具有高效阻燃、填充補強和高電絕緣性三種功能,低煙無毒,在電纜上應用效果良好。符合現代阻燃劑的發展方向,而且生產成本較低,具有明顯的經濟、社會和環境效益”。
已獲得四項發明專利授權:①一種磷酸鋅包覆氫氧化鋁型復合無機阻燃劑的制備方法(ZL200510112647.4),②一種表面包覆型復合無機阻燃劑的制備方法(ZL200510112649.3);③一種磷酸鋅包覆氫氧化鎂型復合無機阻燃劑的制備方法(ZL200710151942.X)④一種具有阻燃和電絕緣功能的無機復合超細活性填料的制備方法(ZL200710151941.5)。
三、應用領域及市場前景
這種無機復合超細活性阻燃填料推廣應用的范圍為:電纜(護套料和白色熱塑料)及其他高聚物基復合材料(如PP、PE塑料制品和橡膠制品等)。由于低煙無毒、與環境友好以及良好的填充補強性能和電絕緣性能,超細活性無機阻燃劑將是未來用量增長最快的阻燃材料。目前我國的高性能超細活性無機阻燃填料還要依賴進口,預計未來十年的市場需求量年均增長率將達到10%以上,市場前景看好。
四、經濟效益和社會效益
以年生產能力10000噸/年計,投資約3000萬元,新增產值9000萬元以上,新增利稅3000萬元左右,具有良好的經濟效益。
目前,我國無機復合阻燃填料產量很小,高性能低煙、無毒、補強型無機復合超細活性阻燃填料更少,每年須從國外進口。本項目開發的產品在PVC、EVA、PE、PP塑料及橡膠電纜等中的應用不但可提高產品質量,替代進口產品,減少外匯支出,增加出口創匯,而且減少因使用這些材料而引發的火災所造成的大量生命和財產損失,具有很好的社會效益和環境效益。
五、合作方式
專有技術轉讓、按年銷售額提成。
聯系人:中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院 鄭水林教授
地 址:北京市學院路丁11號(100083)
電 話:(010)62390972,13601339820
Email:shuilinzh@sina.com;shuilinzh@@yahoo.com;
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