本發(fā)明屬于塑料加工領(lǐng)域，具體涉及一種能夠提高塑料表面阻燃性的處理工藝。
背景技術(shù)：
塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物，因?yàn)樗芰媳旧砭哂谐杀镜?、可塑性?qiáng)、材質(zhì)輕、絕緣性好、導(dǎo)熱性低等優(yōu)點(diǎn)，可以直接加工成生活、工業(yè)等用品。塑料制品的應(yīng)用比較廣泛，而且通常會(huì)放置于不同環(huán)境中進(jìn)行使用，塑料放置在高溫環(huán)境下時(shí)，其表面容易出現(xiàn)裂口，甚至發(fā)生熔化、燃燒；長(zhǎng)時(shí)間使用后塑料會(huì)發(fā)生嚴(yán)重形變、甚至整體損壞脫落。
因此，如何有效提高塑料表面阻燃能力的是本領(lǐng)域技術(shù)人員所需研究的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種提高塑料表面阻燃性的處理工藝。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種提高塑料表面阻燃性的處理工藝，具體步驟如下：
（1）脫脂：將待處理塑料浸泡于脫脂溶液中0.4～0.8h后取出；
（2）粗化：將步驟（1）脫脂完成的塑料浸泡于粗化預(yù)處理液中，于23～30℃浸泡5～10min后取出，并轉(zhuǎn)移至粗化液中，浸泡0.5～1h后取出；
（3）表面中和：將步驟（2）中塑料取出，浸泡于中和液中；中和液為濃度30%的氫氧化鈉水溶液；
（4）表面催化：將步驟（3）獲得的塑料浸泡于催化溶液中，于65～82℃的溫度下浸泡15～30min后取出后，用塑料薄膜將其表面包裹，并與自然條件下靜置3～5天；
（5）制作液態(tài)阻燃層：按需取用間對(duì)甲酚、酚醛樹脂、多羥基丙烯酸樹脂、表面活性劑、炭化劑、可膨脹石墨以及阻燃劑作為阻燃層原料，制作液態(tài)阻燃層備用；
（6）氧化焰處理：將步驟（4）中表面催化完成的塑料置于氧化焰上多次燃燒；
（7）真空處理：將步驟（6）中氧化焰處理完成的塑料轉(zhuǎn)移至壓力罐中，利用氣蒸裝置以及真空裝置進(jìn)行氣蒸處理與真空處理的交替處理；向壓力罐中緩緩壓注步驟（5）中獲得的液態(tài)阻燃層，并保持壓力罐真空度不變；當(dāng)液態(tài)阻燃層充滿壓力罐時(shí)，關(guān)閉壓力罐的真空系統(tǒng)，并為液態(tài)阻燃層加壓，直到塑料表面開始吸收液態(tài)阻燃層；待壓力罐中的液態(tài)阻燃層不再減少時(shí)，停止加壓并取出；
（8）水洗干燥：將步驟（7）獲得的塑料用塑料薄膜進(jìn)行包裹，置于25～30℃的溫度下放置2～4天，取下塑料薄膜后進(jìn)行水洗，水洗完成后置于烘干裝置中，于77～85℃的溫度下烘干15～20min。
進(jìn)一步地，步驟（5）中液態(tài)阻燃層中各成分所占質(zhì)量份數(shù)分別為：間對(duì)甲酚：40～55份、酚醛樹脂：25～40份、多羥基丙烯酸樹脂：2～5份、表面活性劑：1～3份、炭化劑：3～7份、可膨脹石墨：3～7份、阻燃劑：3～5份；
液態(tài)阻燃層的具體制作方法為：
將酚醛樹脂、多羥基丙烯酸樹脂、表面活性劑以及阻燃劑混合，并溶解于間對(duì)甲酚中，升溫至52～60℃并攪拌均勻，作為阻燃層基體，并保溫；
將可膨脹石墨研磨均質(zhì)；
依次將炭化劑以及研磨均質(zhì)后的可膨脹石墨添加至阻燃層基體中攪拌均勻，得到液態(tài)阻燃層。
進(jìn)一步地，間對(duì)甲酚的間位含量不低于50%；表面活性劑為氟碳表面活性劑；炭化劑為多聚磷酸胺；阻燃劑為包覆紅磷阻燃劑。
進(jìn)一步地，步驟（5）中液態(tài)阻燃層中各成分所占質(zhì)量份數(shù)分別為：間對(duì)甲酚：48份、酚醛樹脂：35份、多羥基丙烯酸樹脂：3份、表面活性劑：2份、炭化劑：5份、可膨脹石墨：5份、阻燃劑：4份。
進(jìn)一步地，將炭化劑添加至阻燃層基體中時(shí)，攪拌時(shí)長(zhǎng)為18～25min；將研磨均質(zhì)后的可膨脹石墨添加至阻燃層基體中時(shí)，攪拌時(shí)長(zhǎng)為20～30min。
進(jìn)一步地，步驟（1）中的脫脂溶液為丙酮與丁酮按照體積比11～14:3混合而成的混合溶液。
進(jìn)一步地，步驟（2）中的粗化預(yù)處理液為重鉻酸鉀、硫酸以及水的混合物，重鉻酸鉀、硫酸、水的質(zhì)量比為3:1:5；粗化溶液為鉻酸、硫酸以及水的混合物，鉻酸、硫酸、水的質(zhì)量比為2:5:25。
進(jìn)一步地，步驟（4）中催化溶液的制作方法為：
（a）按照1:1:6的質(zhì)量比取用納米氧化銀、納米氧化銅以及二氧化硅混合成混合粉末，并加入乙醇以及丙酮，升溫至33～40℃，攪拌15～22min，獲得初級(jí)混合液；
（b）向初級(jí)混合液中加入精氨酸與色氨酸，并將溫度升溫至52～60℃，攪拌12～15min；再加入沸石，保溫，繼續(xù)攪拌42～50min后得到初級(jí)催化溶液；
（c）將步驟（2）得到的初級(jí)催化溶液在50～58℃水浴中進(jìn)行攪拌回流5～8分鐘，冷卻靜置至35～38℃后，加入聚硅氧烷，攪拌5～7min后，通電8～10h，獲得催化溶液。
進(jìn)一步地，乙醇以及丙酮的質(zhì)量分別為混合粉末的200～225%、375～450%；精氨酸與色氨酸的質(zhì)量分別為初級(jí)混合液質(zhì)量的4～7%以及5～8%；沸石的質(zhì)量為初級(jí)混合溶液的5～10%；聚硅氧烷的質(zhì)量為初級(jí)催化溶液的5～12%。
進(jìn)一步地，可膨脹石墨的膨脹倍率大于300ml/g，并且目數(shù)小于100目。
本發(fā)明通過對(duì)塑料進(jìn)行脫脂、粗化、中和、催化、氧化焰處理后，可以使塑料表面進(jìn)行軟化后，并在真空條件下，將液態(tài)阻燃層噴涂至塑料表面，并將涂好的塑料進(jìn)行干燥，可以在塑料表面形成一層具有阻燃功能的塑料表層，形成的塑料表層有效提高塑料表面的阻燃功能，有效提高了塑料的阻燃性，本發(fā)明采用的工藝，可以使阻燃功能的表層更加有效的附著于塑料表面，并與塑料內(nèi)部的物質(zhì)相結(jié)合，可以使阻燃層更加有效的與塑料表面進(jìn)行結(jié)合，從而有效增強(qiáng)塑料的阻燃功能，提高塑料的使用安全性、穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1：
本發(fā)明提供一種提高塑料表面阻燃性的處理工藝，具體步驟如下：
（1）脫脂：將待處理塑料浸泡于脫脂溶液中0.4～0.8h后取出；
（2）粗化：將步驟（1）脫脂完成的塑料浸泡于粗化預(yù)處理液中，于23℃浸泡5min后取出，并轉(zhuǎn)移至粗化液中，浸泡0.5h后取出；
（3）表面中和：將步驟（2）中塑料取出，浸泡于中和液中；中和液為濃度30%的氫氧化鈉水溶液；
（4）表面催化：將步驟（3）獲得的塑料浸泡于催化溶液中，于65℃的溫度下浸泡15min后取出后，用塑料薄膜將其表面包裹，并與自然條件下靜置3天；
（5）制作液態(tài)阻燃層：將酚醛樹脂、多羥基丙烯酸樹脂、表面活性劑以及阻燃劑混合，并溶解于間對(duì)甲酚中，升溫至52℃并攪拌均勻，作為阻燃層基體，并保溫；
將可膨脹石墨研磨均質(zhì)；
依次將炭化劑以及研磨均質(zhì)后的可膨脹石墨添加至阻燃層基體中攪拌均勻，攪拌時(shí)長(zhǎng)分別為18min、20min，得到液態(tài)阻燃層；
其中液態(tài)阻燃層中各成分所占質(zhì)量份數(shù)分別為：間對(duì)甲酚：40份、酚醛樹脂：40份、多羥基丙烯酸樹脂：5份、表面活性劑：3份、炭化劑：7份、可膨脹石墨：7份、阻燃劑：5份；間對(duì)甲酚的間位含量不低于50%；表面活性劑為氟碳表面活性劑；炭化劑為多聚磷酸胺；阻燃劑為包覆紅磷阻燃劑；可膨脹石墨的膨脹倍率大于300ml/g，并且目數(shù)小于100目；
（6）氧化焰處理：將步驟（4）中表面催化完成的塑料置于氧化焰上多次燃燒；
（7）真空處理：將步驟（6）中氧化焰處理完成的塑料轉(zhuǎn)移至壓力罐中，利用氣蒸裝置以及真空裝置進(jìn)行氣蒸處理與真空處理的交替處理；向壓力罐中緩緩壓注步驟（5）中獲得的液態(tài)阻燃層，并保持壓力罐真空度不變；當(dāng)液態(tài)阻燃層充滿壓力罐時(shí)，關(guān)閉壓力罐的真空系統(tǒng)，并為液態(tài)阻燃層加壓，直到塑料表面開始吸收液態(tài)阻燃層；待壓力罐中的液態(tài)阻燃層不再減少時(shí)，停止加壓并取出；
（8）水洗干燥：將步驟（7）獲得的塑料用塑料薄膜進(jìn)行包裹，置于25℃的溫度下放置2天，取下塑料薄膜后進(jìn)行水洗，水洗完成后置于烘干裝置中，于77℃的溫度下烘干15min。
步驟（1）中的脫脂溶液為丙酮與丁酮按照體積比11:3混合而成的混合溶液。
步驟（2）中的粗化預(yù)處理液為重鉻酸鉀、硫酸以及水的混合物，重鉻酸鉀、硫酸、水的質(zhì)量比為3:1:5；粗化溶液為鉻酸、硫酸以及水的混合物，鉻酸、硫酸、水的質(zhì)量比為2:5:25。
步驟（4）中催化溶液的制作方法為：
（a）按照1:1:6的質(zhì)量比取用納米氧化銀、納米氧化銅以及二氧化硅混合成混合粉末，并加入乙醇以及丙酮，升溫至33℃，攪拌15min，獲得初級(jí)混合液；其中乙醇以及丙酮的質(zhì)量分別為混合粉末的200%、375%；
（b）向初級(jí)混合液中加入精氨酸與色氨酸，并將溫度升溫至52℃，攪拌12min；再加入沸石，保溫，繼續(xù)攪拌42min后得到初級(jí)催化溶液；其中精氨酸與色氨酸的質(zhì)量分別為初級(jí)混合液質(zhì)量的4%以及5%；沸石的質(zhì)量為初級(jí)混合溶液的5%；聚硅氧烷的質(zhì)量為初級(jí)催化溶液的5%；
（c）將步驟（2）得到的初級(jí)催化溶液在50℃水浴中進(jìn)行攪拌回流5分鐘，冷卻靜置至35℃后，加入聚硅氧烷，攪拌5min后，通電8h，獲得催化溶液。
實(shí)施例2：
本發(fā)明提供一種提高塑料表面阻燃性的處理工藝，具體步驟如下：
（1）脫脂：將待處理塑料浸泡于脫脂溶液中0.8h后取出；
（2）粗化：將步驟（1）脫脂完成的塑料浸泡于粗化預(yù)處理液中，于30℃浸泡10min后取出，并轉(zhuǎn)移至粗化液中，浸泡1h后取出；
（3）表面中和：將步驟（2）中塑料取出，浸泡于中和液中；中和液為濃度30%的氫氧化鈉水溶液；
（4）表面催化：將步驟（3）獲得的塑料浸泡于催化溶液中，于82℃的溫度下浸泡30min后取出后，用塑料薄膜將其表面包裹，并與自然條件下靜置5天；
（5）制作液態(tài)阻燃層：將酚醛樹脂、多羥基丙烯酸樹脂、表面活性劑以及阻燃劑混合，并溶解于間對(duì)甲酚中，升溫至60℃并攪拌均勻，作為阻燃層基體，并保溫；
將可膨脹石墨研磨均質(zhì)；
依次將炭化劑以及研磨均質(zhì)后的可膨脹石墨添加至阻燃層基體中攪拌均勻，攪拌時(shí)長(zhǎng)分別為25min、30min，得到液態(tài)阻燃層；
其中液態(tài)阻燃層中各成分所占質(zhì)量份數(shù)分別為：間對(duì)甲酚：55份、酚醛樹脂：25份、多羥基丙烯酸樹脂：2份、表面活性劑：1份、炭化劑：3份、可膨脹石墨：3份、阻燃劑：3份；間對(duì)甲酚的間位含量不低于50%；表面活性劑為氟碳表面活性劑；炭化劑為多聚磷酸胺；阻燃劑為包覆紅磷阻燃劑；可膨脹石墨的膨脹倍率大于300ml/g，并且目數(shù)小于100目；
（6）氧化焰處理：將步驟（4）中表面催化完成的塑料置于氧化焰上多次燃燒；
（7）真空處理：將步驟（6）中氧化焰處理完成的塑料轉(zhuǎn)移至壓力罐中，利用氣蒸裝置以及真空裝置進(jìn)行氣蒸處理與真空處理的交替處理；向壓力罐中緩緩壓注步驟（5）中獲得的液態(tài)阻燃層，并保持壓力罐真空度不變；當(dāng)液態(tài)阻燃層充滿壓力罐時(shí)，關(guān)閉壓力罐的真空系統(tǒng)，并為液態(tài)阻燃層加壓，直到塑料表面開始吸收液態(tài)阻燃層；待壓力罐中的液態(tài)阻燃層不再減少時(shí)，停止加壓并取出；
（8）水洗干燥：將步驟（7）獲得的塑料用塑料薄膜進(jìn)行包裹，置于30℃的溫度下放置4天，取下塑料薄膜后進(jìn)行水洗，水洗完成后置于烘干裝置中，于85℃的溫度下烘干20min。
步驟（1）中的脫脂溶液為丙酮與丁酮按照體積比14:3混合而成的混合溶液。
步驟（2）中的粗化預(yù)處理液為重鉻酸鉀、硫酸以及水的混合物，重鉻酸鉀、硫酸、水的質(zhì)量比為3:1:5；粗化溶液為鉻酸、硫酸以及水的混合物，鉻酸、硫酸、水的質(zhì)量比為2:5:25。
步驟（4）中催化溶液的制作方法為：
（a）按照1:1:6的質(zhì)量比取用納米氧化銀、納米氧化銅以及二氧化硅混合成混合粉末，并加入乙醇以及丙酮，升溫至40℃，攪拌22min，獲得初級(jí)混合液；其中乙醇以及丙酮的質(zhì)量分別為混合粉末的225%、450%；
（b）向初級(jí)混合液中加入精氨酸與色氨酸，并將溫度升溫至60℃，攪拌15min；再加入沸石，保溫，繼續(xù)攪拌50min后得到初級(jí)催化溶液；其中精氨酸與色氨酸的質(zhì)量分別為初級(jí)混合液質(zhì)量的7%以及8%；沸石的質(zhì)量為初級(jí)混合溶液的10%；聚硅氧烷的質(zhì)量為初級(jí)催化溶液的12%；
（c）將步驟（2）得到的初級(jí)催化溶液在58℃水浴中進(jìn)行攪拌回流8分鐘，冷卻靜置至38℃后，加入聚硅氧烷，攪拌7min后，通電10h，獲得催化溶液。
實(shí)施例3：
本發(fā)明提供一種提高塑料表面阻燃性的處理工藝，具體步驟如下：
（1）脫脂：將待處理塑料浸泡于脫脂溶液中0.6h后取出；
（2）粗化：將步驟（1）脫脂完成的塑料浸泡于粗化預(yù)處理液中，于26℃浸泡7min后取出，并轉(zhuǎn)移至粗化液中，浸泡0.7h后取出；
（3）表面中和：將步驟（2）中塑料取出，浸泡于中和液中；中和液為濃度30%的氫氧化鈉水溶液；
（4）表面催化：將步驟（3）獲得的塑料浸泡于催化溶液中，于73℃的溫度下浸泡23min后取出后，用塑料薄膜將其表面包裹，并與自然條件下靜置4天；
（5）制作液態(tài)阻燃層：將酚醛樹脂、多羥基丙烯酸樹脂、表面活性劑以及阻燃劑混合，并溶解于間對(duì)甲酚中，升溫至56℃并攪拌均勻，作為阻燃層基體，并保溫；
將可膨脹石墨研磨均質(zhì)；
依次將炭化劑以及研磨均質(zhì)后的可膨脹石墨添加至阻燃層基體中攪拌均勻，攪拌時(shí)長(zhǎng)分別為21min、25min，得到液態(tài)阻燃層；
其中液態(tài)阻燃層中各成分所占質(zhì)量份數(shù)分別為：間對(duì)甲酚：48份、酚醛樹脂：35份、多羥基丙烯酸樹脂：3份、表面活性劑：2份、炭化劑：5份、可膨脹石墨：5份、阻燃劑：4份；間對(duì)甲酚的間位含量不低于50%；表面活性劑為氟碳表面活性劑；炭化劑為多聚磷酸胺；阻燃劑為包覆紅磷阻燃劑；可膨脹石墨的膨脹倍率大于300ml/g，并且目數(shù)小于100目；
（6）氧化焰處理：將步驟（4）中表面催化完成的塑料置于氧化焰上多次燃燒；
（7）真空處理：將步驟（6）中氧化焰處理完成的塑料轉(zhuǎn)移至壓力罐中，利用氣蒸裝置以及真空裝置進(jìn)行氣蒸處理與真空處理的交替處理；向壓力罐中緩緩壓注步驟（5）中獲得的液態(tài)阻燃層，并保持壓力罐真空度不變；當(dāng)液態(tài)阻燃層充滿壓力罐時(shí)，關(guān)閉壓力罐的真空系統(tǒng)，并為液態(tài)阻燃層加壓，直到塑料表面開始吸收液態(tài)阻燃層；待壓力罐中的液態(tài)阻燃層不再減少時(shí)，停止加壓并取出；
（8）水洗干燥：將步驟（7）獲得的塑料用塑料薄膜進(jìn)行包裹，置于27℃的溫度下放置3天，取下塑料薄膜后進(jìn)行水洗，水洗完成后置于烘干裝置中，于81℃的溫度下烘干18min。
步驟（1）中的脫脂溶液為丙酮與丁酮按照體積比13:3混合而成的混合溶液。
步驟（2）中的粗化預(yù)處理液為重鉻酸鉀、硫酸以及水的混合物，重鉻酸鉀、硫酸、水的質(zhì)量比為3:1:5；粗化溶液為鉻酸、硫酸以及水的混合物，鉻酸、硫酸、水的質(zhì)量比為2:5:25。
步驟（4）中催化溶液的制作方法為：
（a）按照1:1:6的質(zhì)量比取用納米氧化銀、納米氧化銅以及二氧化硅混合成混合粉末，并加入乙醇以及丙酮，升溫至37℃，攪拌18min，獲得初級(jí)混合液；其中乙醇以及丙酮的質(zhì)量分別為混合粉末的212%、410%；
（b）向初級(jí)混合液中加入精氨酸與色氨酸，并將溫度升溫至56℃，攪拌14min；再加入沸石，保溫，繼續(xù)攪拌46min后得到初級(jí)催化溶液；其中精氨酸與色氨酸的質(zhì)量分別為初級(jí)混合液質(zhì)量的6%以及7%；沸石的質(zhì)量為初級(jí)混合溶液的7%；聚硅氧烷的質(zhì)量為初級(jí)催化溶液的8%；
（c）將步驟（2）得到的初級(jí)催化溶液在54℃水浴中進(jìn)行攪拌回流6分鐘，冷卻靜置至36℃后，加入聚硅氧烷，攪拌6min后，通電9h，獲得催化溶液。
分別對(duì)經(jīng)過以上三個(gè)實(shí)施例獲得的塑料進(jìn)行烘烤，溫度由200℃開始，按照5℃的區(qū)間進(jìn)行升溫，每升溫一次保溫10min，并觀察塑料表面是否出現(xiàn)裂口或者開始熔化。經(jīng)過實(shí)施例1獲得的塑料于220℃時(shí)開始熔化；經(jīng)過實(shí)施例2獲得的塑料于215℃時(shí)開始熔化；經(jīng)過實(shí)施例3獲得的塑料于245℃時(shí)開始熔化；綜上實(shí)施例3為優(yōu)選方案，并且通過實(shí)施例1、2獲得的塑料也與現(xiàn)有塑料相比，阻燃性也有顯著提升。
最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制性技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。