德国IKN分散阻燃抑烟轻质高强高分子材料连续式超高速乳化机制备方法ERS2000

分散阻燃抑烟轻质高强高分子材料连续式超高速乳化机的制备方法和过程，其制备体系包括：连续相和分散相；连续相包括胶凝剂、油相反应单体、油相交联剂、引发剂和复合阻燃抑烟剂；复合阻燃抑烟剂包括阻燃剂、助阻燃剂和抑烟剂； 其中，油相反应单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯和丙烯酸中的一种或几种；阻燃剂为溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯；助阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝或三氧化二锑；抑烟剂为三氧化钼、磷钼酸钙或硼酸锌。
优选的，阻燃剂的用量为油相反应单体和油相交联剂总质量的3％～20％；助阻燃剂的用量为油相反应单体和油相交联剂总质量的2％～10％；抑烟剂的用量为油相反应单体和油相交联剂总质量的2％～10％。
优选的，胶凝剂为胆固醇衍生物、四氧化三铁微纳米颗粒、二氧化钛微纳米颗粒、二氧化硅微纳米颗粒、碳化硅微纳米颗粒、立方氮化硼、氧化锌微纳米颗粒、十二烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠和烷基磺酸钠中的一种或几种的组合；胶凝剂用量为油相反应单体质量的0.5％～40％。
优选的，油相交联剂为三丙烯基异氰尿酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种组合；油相交联剂包含己二醇二丙烯酸酯时，己二醇二丙烯酸酯用量占油相反应单体质量的3％～30％；油相交联剂包含三丙烯基异氰尿酸酯时，三丙烯基异氰尿酸酯用量占油相反应单体质量的5％～20％；油相交联剂包含三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯时，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯用量占油相反应单体质量的5％～20％；油相交联剂包含季戊四醇四丙烯酸酯时，季戊四醇四丙烯酸酯用量占油相反应单体质量的1％～10％。
优选的，引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、异丙苯过氧化氢、过氧化二碳酸二异丙酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种；引发剂用量为油相反应单体和油相交联剂总质量的0.5％～5％。
优选的，分散相为与连续相不互溶且不反应的水、无机盐水溶液、有机物水溶液、酸水溶液或碱水溶液。其中，无机盐水溶液浓度为饱和浓度以下；有机物水溶液质量浓度为1％～20％；酸水溶液和碱水溶液的pH值为2～10。
优选的，连续相和分散相的体积比为(8.5～1.5):(1.5～8.5)。
优选的，连续相不包括正辛基三乙氧基硅烷。

步骤1，软模板的制备
将胶凝剂、油相反应单体、油相交联剂、引发剂和复合阻燃抑烟剂混合，并搅拌均匀，然后加入分散相进行乳化，形成均一、细腻、倒置不流动的凝胶乳液；
步骤2，软模板的聚合
将凝胶乳液进行热引发聚合反应，反应完成后干燥，得到阻燃抑烟轻质高强高分子材料。
优选的，聚合反应为：30～90℃反应4～12h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的轻质高强高分子材料采用凝胶法制备，由于凝胶乳液体系独特的微观结构，因此在选择阻燃抑烟剂时要特别注意凝胶乳液体系稳定性及分散性的问题。本发明阻燃抑烟轻质高强高分子材料，采用非卤素环保阻燃抑烟剂，无多溴联苯醚，通过主阻燃剂、助阻燃剂以及抑烟剂的协同作用，可以在材料表面形成致密的气体阻隔层，减少可燃物质与空气的接触，并降低物质燃烧时的温度，可以使阻燃效果达到V-0级及以上，且几乎无发烟现象；在不破坏凝胶乳液体系的前提下、在基本保证力学性能的基础上，可以达到极其好的阻燃效果。本发明通过调配独特的阻燃抑烟复配体系，在不影响凝胶乳液体系稳定性和均一性的前提下，制备出力学性能优异、阻燃性能优异、吸水率低的阻燃抑烟轻质高强高分子材料。
 

续式乳化机是相对于批次式乳化机来说的，批次式乳化机是将物料先加入罐内，然后用批次式乳化机进行均质乳化，乳化时间普遍较长，生产效率低。而连续式乳化机（管线式乳化机），可以直接通过通过管道直接连接到连续式乳化机的进料口上，物料通过乳化机工作腔体后，得到均质乳化，然后出料直接打入下个工序。

 

连续式乳化机的转速一般较高，高品质的连续式乳化机的转速可达14000rpm，剪切力强，对于一般的物料，处理一遍即可达到粒径要求。生产效率极高，在线式工业化生产的更好选择。