[發(fā)明專利]一種新穎的無鹵阻燃母粒材料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210138445.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN102675737A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙慶;王幸宜;戴啟廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L51/06;C08K7/22;C08K5/521;C08K5/524;C08K5/3492;C08K3/32;C08K5/053;C08J3/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新穎的阻燃母粒材料，尤其涉及磷氮系膨脹性無鹵阻燃母粒材料。

背景技術(shù)

阻燃母粒是當(dāng)今在塑料及橡膠等樹脂中表現(xiàn)最優(yōu)良的阻燃產(chǎn)品之一，阻燃母粒是在阻燃劑的基礎(chǔ)上經(jīng)過多種阻燃成份的有機(jī)結(jié)合、改性處理與協(xié)效作用，并通過雙螺桿或三螺桿擠出機(jī)經(jīng)過混煉、擠出、造粒而制得的一種顆粒狀產(chǎn)品。這種顆粒產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)簡化了阻燃劑直接加入聚合物的復(fù)雜混合工序，母粒同聚合物只需簡單混合即可。

(2)改善了配料的勞動(dòng)環(huán)境，大多數(shù)阻燃劑和助劑都為粉狀材料，直接混合會(huì)造成粉塵飛揚(yáng)，給操作人員身體帶來危害。

(3)有利于阻燃劑在聚合物中的分散均勻性，使阻燃劑和助劑充分發(fā)揮其性能。

(4)由于阻燃劑和助劑在載體聚合物中得到了預(yù)分散，原料混合更方便，混煉質(zhì)量更加均勻，可提高生產(chǎn)效率和設(shè)備相關(guān)性能。

與阻燃劑不同，阻燃母粒料具有在聚合物中易于添加、對(duì)加工設(shè)備的磨損小、阻燃效率高、對(duì)材料的力學(xué)性能影響小、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。一般來說阻燃母粒料在聚合物中的分散性、流動(dòng)性、與聚合物的相容性、熱穩(wěn)定性、耐候性能都大大優(yōu)于普通阻燃劑，因此，阻燃母粒料成為阻燃劑粉料的有效替代品。

Jin?Woo?Bae等人(引文獻(xiàn))制備了高含量(50％)硅酸鹽的阻燃母粒，隨后將該母粒簡單的與EVA熔融共混，合成了含有不同含量粘土的EVA/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料。與直接添加粘士的復(fù)合材料相比，粘土在EVA中能夠被更充分的剝落，粘土的團(tuán)聚現(xiàn)象明顯的變小、變少，分散效果有了很大的改善，顯著地降低了聚合物的熱釋放速率和總的熱釋放。

Achmad?Chafidz等人(引文獻(xiàn))使用雙螺桿擠出機(jī)制備了聚丙烯層狀粘土母粒，隨后與聚丙烯熔融混合獲得聚丙烯層狀粘土納米復(fù)合材料，得到機(jī)械、熱穩(wěn)定性等方面性能良好的材料。

但是所述的阻燃母粒的制備，尤其是無鹵阻燃母粒的制備存在著阻燃劑含量低、分散性和相容性差等多種缺陷。因此，如何提高對(duì)所述的材料的分散性和相容性，如加入分散劑和協(xié)效劑，是有關(guān)人員所十分關(guān)注的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種新穎的高含量無鹵膨脹性阻燃母粒的材料，以克服現(xiàn)有技術(shù)中缺陷。

本發(fā)明的一種新穎的高含量無鹵膨脹性阻燃母粒由膨脹性阻燃劑、聚丙烯、馬來酸酐接枝的聚丙烯、復(fù)合潤滑劑、抗氧劑構(gòu)成，膨脹性阻燃劑與聚丙烯的重量比為50～90∶10～50；優(yōu)選的質(zhì)量比例為70～80∶20～30；聚丙烯太少，母粒加工過程中材料的流變性能較差，得到的母粒的機(jī)械強(qiáng)度低下；聚丙烯太多，母粒價(jià)值較低。

所述的磷氮膨脹型阻燃劑可以是在中國發(fā)明專利CN?1446844A公開方法制備的雙季戊四醇磷酸酯蜜胺鹽，其結(jié)構(gòu)為：

所說的磷氮膨脹型阻燃劑也可以是市售的聚磷酸胺(APP)或三聚氰胺磷酸酯(MPP)與季戊四醇的復(fù)配體系。

所述的馬來酸酐接枝的聚丙烯是市售的，與聚丙烯的重量比25～100∶0～75；馬來酸酐接枝的聚丙烯太少，母粒加工過程中材料的相容性差，阻燃劑加入量受到限制，材料流變性能差；馬來酸酐接枝的聚丙烯太多，材料的成本上升，制成的母粒機(jī)械性能下降。

所述的復(fù)合潤滑劑是由聚乙烯蠟、硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸、和硬脂酸鋅組成的，聚乙烯蠟、硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸和硬脂酸鋅的重量比2∶2∶1∶1；復(fù)合潤滑劑與阻燃劑的重量比1.2∶270。

所述的抗氧劑是市售的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯；抗氧劑與阻燃劑的重量比0.2∶270。

本發(fā)明對(duì)磷氮系膨脹型阻燃材料，如多季戊四醇類磷酸酯蜜胺鹽或聚磷酸胺(APP)或三聚氰胺磷酸酯(MPP)與季戊四醇的復(fù)配體系，采用與馬來酸酐接枝的聚丙烯、復(fù)合潤滑劑、抗氧劑配伍使用，使磷氮系阻燃母粒材料的加工性能大大提高，阻燃劑的添加量在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，便于阻燃劑在儲(chǔ)存、運(yùn)輸，大大提高了阻燃母粒的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。用于阻燃聚丙烯的制備，得到的阻燃聚丙烯機(jī)械性能好，無鹵、低煙、無毒、無腐蝕性、易加工、環(huán)境友好。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

將尺寸為5-7μm粉末聚磷酸胺33.3g、雙季戊四醇16.7g、復(fù)合潤滑劑0.1g充分混合，再加入馬來酸酐接枝的聚丙烯20g和聚丙烯80g的混合物。將上述混和物加到雙螺桿擠出機(jī)，擠出造粒。得到阻燃劑的含量為33.3％(重量)的阻燃聚丙烯母粒。