[發(fā)明專利]低煙型次磷酸鋁復(fù)配阻燃劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103265725A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張良
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: C08K13/02
• 分類號: C08K13/02;C08K3/32;C08K3/26;C08K3/38;C08K3/34;C08K3/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種阻燃劑，尤其涉及了一種低煙型次磷酸鋁復(fù)配阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)

研究表明，在火災(zāi)中，煙是最先產(chǎn)生和最易致死的因素。據(jù)專家統(tǒng)計，世界上因火災(zāi)事故而死亡的人中，80％以上是因為高分子材料燃燒放出的煙霧和毒性氣體使人窒息而死，并非明火燒身而亡。高分子材料在燃燒時產(chǎn)生較多的煙霧和有毒氣體，這種煙霧氣體是火災(zāi)中最危險的因素，因為它們的擴散速度遠大于火焰的擴散速度，在火災(zāi)中妨礙了人們的撤離和撲滅工作，從而使生命財產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失。因此在阻燃研究領(lǐng)域，阻燃與抑煙問題是兩個永恒的話題。

塑料是在家電儀表、電子、汽車等方面應(yīng)用十分廣泛的一種聚合物材料。因為塑料具有易燃的特點，所以通常需要對其進行阻燃處理，使用的阻燃劑按是否含鹵素可以分為鹵系阻燃劑和無鹵阻燃體系。傳統(tǒng)含鹵阻燃劑雖然阻燃效率高，但其燃燒會產(chǎn)生大量有毒、腐蝕性氣體，目前阻燃劑的發(fā)展趨勢是無鹵化。次磷酸鋁是一種新型的無鹵阻燃劑，其磷含量高，具有熱穩(wěn)定性好、水溶性小、阻燃效力大等優(yōu)點，并且在加工中不引起聚合物的分解，也不影響塑料模制組合物。但次磷酸鋁的抑煙性能有待進一步提高，因此通過復(fù)配技術(shù)使次磷酸鋁兼具阻燃、抑煙功能，同時不影響聚合物力學(xué)性能，又符合環(huán)境保護要求則會具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有性能不足，提供了一種具有良好的阻燃及抑煙性能的低煙型次磷酸鋁復(fù)配阻燃劑及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種低煙型次磷酸鋁復(fù)配阻燃劑，該阻燃劑是由30-60重量份的次磷酸鋁、20-40份的水滑石、20-40份的硼酸鋅、5-10份的硅藻土、5-10份的氧化鎂和1-3份的偶聯(lián)劑經(jīng)混合、篩分后制成。

作為優(yōu)選，阻燃劑是由40-50重量份的次磷酸鋁、25-35份的水滑石、25-35份的硼酸鋅、6-8份的硅藻土、6-8份的氧化鎂和1-2份的偶聯(lián)劑經(jīng)混合、篩分后制成。

進一步的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸四丁酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。

一種低煙型次磷酸鋁復(fù)配阻燃劑的制備方法，依次包括以下步驟：

S1.按照阻燃劑各組分的重量份數(shù)稱取次磷酸鋁、水滑石、硼酸鋅、硅藻土、氧化鎂和偶聯(lián)劑；

S2.將準(zhǔn)備好的各組分投入到具有水冷功能的高速混合機中混合均勻，混合時間為40-80min，并且在混合過程中控制混合機中的物料溫度低于100℃。

S3.將混合均勻后的物料輸送至振動篩中進行初步篩分，然后將初步篩分的物料輸送至離心篩進一步篩分；

S4.將從離心篩篩分出來的物料進行包裝，即得阻燃劑成品。

本發(fā)明的制備方法中使用的振動篩采用ZS系列的振動篩，如型號為ZS-650型的振動篩，其電機1.5kw，轉(zhuǎn)速1370rpm；離心篩采用的型號為LXS-300型。

本發(fā)明的原料中，次磷酸鋁是一種新型的無鹵阻燃劑，其熱穩(wěn)定性好、水溶性小、阻燃效力大，適用于PA、PS、HIPS、ABS、PC-ABS、PC等，但抑煙性能不足，復(fù)配后抑煙效果明顯提高；水滑石(LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機功能材料，統(tǒng)稱是層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物，LDHs在受熱時，其結(jié)構(gòu)水合層板羥基及層間離子以水合CO₂的形式脫除，起到降低燃燒氣體濃度，阻隔O₂的作用；LDHs的結(jié)構(gòu)水，層板羥基以及層間離子在不同的溫度內(nèi)脫離層板，從而可以在較低的范圍內(nèi)(200-800℃)釋放阻燃物質(zhì)。在阻燃過程中，吸熱量大，有利于降低燃燒時產(chǎn)生的高溫，可以作為無鹵高抑煙阻燃劑，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域。硼酸鋅是最早使用的阻燃劑之一，也是重要的無機阻燃劑，其特點為熱穩(wěn)定性好、毒性低、消煙，與其它阻燃劑復(fù)配效果良好，添加后可減少材料燃燒煙濃度。硅藻土質(zhì)輕而軟，易研成粉末，具有很強的吸附能力和氣體阻隔性能，作為填料使用可降低材料成本。氧化鎂可以作為阻燃劑使用，其與次磷酸鋁有協(xié)同作用，可以抑制煙霧的產(chǎn)生。

本發(fā)明的優(yōu)點如下：

1.本發(fā)明采用具有抑煙功能的水滑石、硼酸鋅與次磷酸鋁復(fù)配。復(fù)配產(chǎn)品中的水滑石、硼酸鋅具有良好的阻燃及抑煙性能。

2.本發(fā)明采用硅藻土參與復(fù)配，其吸附能力和氣體阻隔性能提高了次磷酸鋁阻燃和抑煙性能。

3.本發(fā)明采用具有協(xié)同效應(yīng)的氧化鎂與次磷酸鋁復(fù)配。復(fù)配產(chǎn)品中的氧化鎂與次磷酸鋁協(xié)同抑制煙霧產(chǎn)生。