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无机复合超细活性阻燃填料制备技术 |
来源:中国粉体技术网 更新时间:2013-08-19 15:09:01 浏览次数: |
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技术名称:无机复合超细活性阻燃填料
技术持有者:郑水林
所属行业:非金属矿
内容摘要:本项目技术成果包括二大类五个不同品种:①物理复合型;②化学包覆型:包括氧化锌包覆氢氧化镁、氧化锌包覆氢氧化铝、磷酸锌包覆氢氧化镁、磷酸锌包覆氢氧化铝以及氢氧化镁/氢氧化铝复合型。 |
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高分子材料或高聚物基复合材料已成为现代社会最重要的材料之一,其应用范围已遍及电力、电子、交通、通信、建材、化工、机械、纺织及日用品等各个领域,阻燃一直是高分子材料发展的重要问题之一,随着社会的进步,严格防火标准法规的确立及人类环保意识的增强,在阻燃剂市场不断增大的同时,低烟无毒、与环境友好的无机阻燃型填料在阻燃剂市场所占的份额将不断扩大。本项目技术成果包括二大类五个不同品种:
①物理复合型;
②化学包覆型:包括氧化锌包覆氢氧化镁、氧化锌包覆氢氧化铝、磷酸锌包覆氢氧化镁、磷酸锌包覆氢氧化铝以及氢氧化镁/氢氧化铝复合型。
一、成果技术特点及主要指标
1、物理复合型
以Mg(OH)2、Al(OH)3、蒙皂石、煅烧高岭土、硅藻土等为基本组分,采用超细粉碎、表面改性和复配工艺制备而成,具有阻燃效率高,抗垂直燃烧性能及电绝缘性好,填入后能增强高聚物基复合材料并与环境友好(低烟无毒)等特点。
其主要性能指标为:粒度:d50=1~3um,d97=3~6um;吸油率≤0.50ml/g。用于电缆护套料(PVC或EVA):阻燃等级94-V0,无烟或少烟,氧指数 ³35%,拉伸强度>10MPa,断裂伸长率>150%,体积电阻率>1×1013;用于白色热塑电缆料(EVA):阻燃等级UL-94,无烟或少烟,氧指数 ³34%,拉伸强度>7MPa,断裂伸长率>350%,体积电阻率>1×1013。
2、化学包覆型
采用锌盐、磷酸盐、硼酸盐、或镁盐、铝盐和相应的氢氧化铝、氢氧化镁(或水镁石粉)为原料,采用控制化学沉淀法制备而成,实现了氢氧化镁和水合氧化锌或磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝和水合氧化锌或磷酸锌以及氢氧化铝和氢氧化镁的化学复合,可以显著提高阻燃效率和改善填充材料的力学性能并可以克服现有超细水镁石阻燃剂使用后材料白度下降、颜色变深这一不足。
其主要性能指标为:粒径d97≤10mm,吸油率≤0.50ml/g;应用于EVA电缆料,其主要性能指标:阻燃等级V-0,无烟或少烟(烟密度≤100);氧指数>37;拉伸强度>10MPa; 断裂伸长率>150%。
二、成熟程度及技术鉴定情况
项目已进行了中试和工业化生产,并于2004年5月通过了福建省科技厅组织的技术成果鉴定。2005年获福建省科学技术三等奖。鉴定意见认为“研究成果在无机阻燃填料复合配方、加工技术(超细粉碎、复合表面改性)方面具有较大创新,达到国内领先水平”;“该项目研制的环境友好无机复合超细活性阻燃填料具有高效阻燃、填充补强和高电绝缘性三种功能,低烟无毒,在电缆上应用效果良好。符合现代阻燃剂的发展方向,而且生产成本较低,具有明显的经济、社会和环境效益”。
已获得四项发明专利授权:①一种磷酸锌包覆氢氧化铝型复合无机阻燃剂的制备方法(ZL200510112647.4),②一种表面包覆型复合无机阻燃剂的制备方法(ZL200510112649.3);③一种磷酸锌包覆氢氧化镁型复合无机阻燃剂的制备方法(ZL200710151942.X)④一种具有阻燃和电绝缘功能的无机复合超细活性填料的制备方法(ZL200710151941.5)。
三、应用领域及市场前景
这种无机复合超细活性阻燃填料推广应用的范围为:电缆(护套料和白色热塑料)及其他高聚物基复合材料(如PP、PE塑料制品和橡胶制品等)。由于低烟无毒、与环境友好以及良好的填充补强性能和电绝缘性能,超细活性无机阻燃剂将是未来用量增长最快的阻燃材料。目前我国的高性能超细活性无机阻燃填料还要依赖进口,预计未来十年的市场需求量年均增长率将达到10%以上,市场前景看好。
四、经济效益和社会效益
以年生产能力10000吨/年计,投资约3000万元,新增产值9000万元以上,新增利税3000万元左右,具有良好的经济效益。
目前,我国无机复合阻燃填料产量很小,高性能低烟、无毒、补强型无机复合超细活性阻燃填料更少,每年须从国外进口。本项目开发的产品在PVC、EVA、PE、PP塑料及橡胶电缆等中的应用不但可提高产品质量,替代进口产品,减少外汇支出,增加出口创汇,而且减少因使用这些材料而引发的火灾所造成的大量生命和财产损失,具有很好的社会效益和环境效益。
五、合作方式
专有技术转让、按年销售额提成。
联系人:中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 郑水林教授
地 址:北京市学院路丁11号(100083)
电 话:(010)62390972,13601339820
Email:shuilinzh@sina.com;shuilinzh@@yahoo.com;
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