本發(fā)明涉及阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

PVC即聚氯乙烯，其具有良好的環(huán)保性、耐老化性和延展性，制成的薄膜材料表面光潔、無毒、抗水，是室內(nèi)墻面裝飾的理想材料。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活居住環(huán)境的要求越來越高，包括視覺感官，嗅覺感官上的，和健康生存居住環(huán)境安全上的。聚氯乙烯是一種對人體友好的、環(huán)保的高性能材料，其具有良好的阻燃性，在日常生活中使用較多，是一種難以割舍的高分子材料。在通常使用的PVC材料中，為了獲得其他的物理性能，往往在其中加入增塑劑，降低了其阻燃性。

傳統(tǒng)的阻燃方式均是在材料中加入三氧化二銻、磷酸酯阻燃劑或其他含溴含硼阻燃劑。三氧化二銻屬于八大重金屬之一，有研究表明，人類長期生活在含有三氧化二銻的環(huán)境中，會對人體的呼吸系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)和潮濕的皮膚產(chǎn)生刺激，并可能產(chǎn)生潛在的致癌風險。而硼及含硼化合物與人體長期接觸，則有致基因突變、致癌的風險；磷酸酯具有揮發(fā)性，如果人類長期居住在具有揮發(fā)性化學成分的環(huán)境中，會對人體健康造成極大的危害。容易引起各種惡性病癥。

近年來，隨著人們對居住環(huán)境健康的呼聲越來越高，各行業(yè)都制定了相應(yīng)的管控措施和檢測標準，比如室內(nèi)甲醛檢測標準，室內(nèi)氣味檢測，汽車車內(nèi)VOC標準檢測等。聚氯乙烯雖然有較好的阻燃效果，但在其墻面裝飾薄膜0.05mm-0.1mm中的阻燃效果顯得并不理想，而純聚氯乙烯可達到0.25mm V-0的阻燃效果。因此，開發(fā)對人體友好，阻燃效能優(yōu)良的聚氯乙烯薄膜阻燃劑，顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑及其制備方法，該阻燃劑無鹵、無銻、無磷酸酯、無硼，是一種環(huán)保無揮發(fā)性的高性能阻燃劑，用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料的阻燃，其阻燃性能可達到墻面裝飾薄膜所需要的0.05-0.1mm厚度V-0級的阻燃要求。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

（一）一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其特征在于，包括以下原料組分：鉍化合物、吸附劑、無機礦物阻燃劑、殺菌劑、抗氧劑和硬脂酸鈣。

優(yōu)選地，所述原料組分的重量份為：鉍化合物0-20份，吸附劑1-15份，無機礦物阻燃劑1-20份，殺菌劑1-5份，抗氧劑0.1-2份，硬脂酸鈣1-2份。

優(yōu)選地，所述鉍化合物為氧化鉍或堿式碳酸鉍。

優(yōu)選地，所述吸附劑為人造沸石、海泡石或硅藻土中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述無機礦物阻燃劑為氫氧化鋁、高嶺土、氧化鋁、水菱鎂礦或硅酸鋁鎂中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述殺菌劑為負載鐵離子沸石。

優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑168中的至少一種。

（二）上述聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，制備殺菌劑，備用；

步驟2，將吸附劑分別在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，得吸附劑顆粒，備用；

步驟3，采用硅烷偶聯(lián)劑分別對鉍化合物、無機礦物阻燃劑的表面進行處理，得硅烷偶聯(lián)劑改性鉍化合物和硅烷偶聯(lián)劑改性無機礦物阻燃劑，備用；

步驟4，將所述殺菌劑、吸附劑顆粒、硅烷偶聯(lián)劑改性鉍化合物和硅烷偶聯(lián)劑改性無機礦物阻燃劑投入高速混合機中，并加入抗氧劑、硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

優(yōu)選地，步驟1中，所述殺菌劑為負載鐵離子沸石。

優(yōu)選地，所述負載鐵離子沸石的制備按照以下步驟進行：首先將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，即得負載鐵離子沸石。

本發(fā)明所提供的聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑為白色粉末，微溶于水，熱失重1%的溫度超過300℃，粒徑為0.003-0.01mm；且其中的Pb含量≦100 ppm，Cd含量≦5 ppm，Hg含量≦2 ppm，Cr含量≦2 ppm，PBBs含量≦2 ppm，PBDEs含量≦2 ppm，三氧化二砷含量≦2 ppm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明所提供的聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑無鹵、無銻、無磷酸酯、無硼，且其原料組分中的鉍化合物對人體有好，是一種環(huán)保無揮發(fā)性的高性能阻燃劑，用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料的阻燃，其阻燃性能可達到墻面裝飾薄膜所需要的0.05-0.1mm厚度V-0級的阻燃要求。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取海泡石1份，人造沸石10份，將其分別在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，分別得海泡石顆粒和人造沸石顆粒，備用。

步驟3，取堿式碳酸鉍3.8份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對堿式碳酸鉍進行表面改性，得KH570改性堿式碳酸鉍；取高嶺土5份，采用KH570對高嶺土進行表面改性，得KH570改性高嶺土。

步驟4，取4份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、人造沸石顆粒、KH570改性堿式碳酸鉍和KH570改性高嶺土，并加入0.5份抗氧劑1010和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑10份，用于90份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例2

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取硅藻土10份，將其在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，得硅藻土顆粒，備用。

步驟3，取堿式碳酸鉍6份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對堿式碳酸鉍進行表面改性，得KH570改性堿式碳酸鉍；取高嶺土4份，采用KH570對高嶺土進行表面改性，得KH570改性高嶺土；取水菱鎂礦1份，采用KH570對水菱鎂礦進行表面改性，得KH570改性水菱鎂礦。

步驟4，取2份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入硅藻土顆粒、KH570改性堿式碳酸鉍、KH570改性高嶺土和KH570改性水菱鎂礦，并加入0.5份抗氧劑1010和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑10份，用于90份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例3

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取海泡石5份，人造沸石5份，將其分別在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，分別得海泡石顆粒和人造沸石顆粒，備用。

步驟3，取氧化鉍6份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對氧化鉍進行表面改性，得KH570改性氧化鉍；取水菱鎂礦3份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對水菱鎂礦進行表面改性，得KH570改性水菱鎂礦；取氧化鋁9份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對氧化鋁進行表面改性，得KH570改性氧化鋁。

步驟4，取4份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、人造沸石顆粒、KH570改性堿式碳酸鉍、KH570改性水菱鎂礦和KH570改性氧化鋁，并加入0.5份抗氧劑1010和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑9份，用于91份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例4

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取硅藻土10份、海泡石5份，將其分別在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，得硅藻土顆粒和海泡石顆粒，備用。

步驟3，取氧化鉍8份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH540對氧化鉍進行表面改性，得KH540改性氧化鉍；取水菱鎂礦8份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH540對水菱鎂礦進行表面改性，得KH540改性水菱鎂礦；取氧化鋁9份，采用KH540對氧化鋁進行表面改性，得KH540改性氧化鋁。

步驟4，取3份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、硅藻土顆粒、KH540改性氧化鉍、KH540改性水菱鎂礦和KH540改性氧化鋁，并加入1份抗氧劑1010、0.4份抗氧劑168和2份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑12份，用于88份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例5

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取海泡石1份，將其在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，分別得海泡石顆粒，備用。

步驟3，取堿式碳酸鉍20份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH540對堿式碳酸鉍進行表面改性，得KH540改性堿式碳酸鉍；取氫氧化鋁10份、硅酸鋁鎂10份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH540分別對氫氧化鋁和硅酸鋁鎂進行表面改性，得KH540改性氫氧化鋁和KH540改性硅酸鋁鎂。

步驟4，取1份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、KH540改性堿式碳酸鉍、KH540改性氫氧化鋁和KH540改性硅酸鋁鎂，并加入1份抗氧劑1010和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑10份，用于90份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例6

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取海泡石8份，將其在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，分別得海泡石顆粒，備用。

步驟3，取氫氧化鋁10份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570分別對氫氧化鋁進行表面改性，得KH570改性氫氧化鋁。

步驟4，取5份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、KH570改性氫氧化鋁，并加入1份抗氧劑1010和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑10份，用于90份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例7

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取海泡石8份，將其在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，分別得海泡石顆粒，備用。

步驟3，取堿式碳酸鉍10份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對堿式碳酸鉍進行表面改性，得KH570改性堿式碳酸鉍；取氫氧化鋁10份，采用KH570對氫氧化鋁進行表面改性，得KH570改性氫氧化鋁。

步驟4，取5份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入海泡石顆粒、KH570改性堿式碳酸鉍和KH570改性氫氧化鋁，并加入1份抗氧劑168和1份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑10份，用于90份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

實施例8

一種聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料用阻燃劑，其制備方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸亞鐵溶于水中，得硫酸亞鐵溶液，并將沸石粉加入所述硫酸亞鐵溶液中，混合攪拌，待所述沸石粉均勻浸潤后，烘干，粉碎，研磨，得負載鐵離子沸石。

步驟2，取硅藻土10份、人造沸石5份，將其分別在氣流研磨機中研磨至0.002-0.005mm的顆粒，得硅藻土顆粒和人造沸石顆粒，備用。

步驟3，取氧化鉍10份，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570對氧化鉍進行表面改性，得KH570改性氧化鉍；取水菱鎂礦8份，采用KH570對水菱鎂礦進行表面改性，得KH570改性水菱鎂礦；取硅酸鋁鎂9份，采用KH570對氧化鋁進行表面改性，得KH570改性硅酸鋁鎂。

步驟4，取3份負載鐵離子沸石投入高速混合機中，再投入硅藻土顆粒、人造沸石顆粒、KH570改性氧化鉍、KH570改性水菱鎂礦和KH570改性硅酸鋁鎂，并加入1份抗氧劑1010、0.5份抗氧劑168和2份硬脂酸鈣，混合15分鐘后，即得。

取本實施例制備的阻燃劑用于聚氯乙烯墻面裝飾薄膜材料，并檢測該材料的阻燃性能，具體檢測方法和檢測結(jié)果如下。

檢測方法：取該阻燃劑12份，用于88份聚氯乙烯材料中，雙螺桿造粒機造粒后在開煉機壓片制0.1mm薄膜片，將薄膜按照UL-94阻燃要求切割，并且按照UL-94測試方法進行阻燃測試，記錄檢測數(shù)據(jù)。

檢測結(jié)果：含有該環(huán)保阻燃劑的PVC薄膜測試結(jié)果為0.1mm阻燃等級為UL-94 V-0級別。

實驗表明以上阻燃劑配方制得的阻燃劑在聚氯乙烯薄膜中具有良好的阻燃效果，完全可以作為新型的環(huán)保的聚氯乙烯阻燃劑。

雖然，本說明書中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。