[發明專利]一種超分散阻燃功能母粒制造方法

有效

• 申請號: 201610448777.3
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN105936728B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 李彥波;李宗禹;蔣慶賽;高玉盼
• 申請（專利權）人: 河北見喜新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L51/06
• 分類號: C08L51/06;C08L23/06;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/22;C08K5/06;C08K5/20;C08K3/32;C08J3/22;B29B9/06
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司13100
• 代理人: 趙婧,陳建民

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種超分散阻燃功能母粒制造方法。

背景技術

隨著塑料聚合物在建筑、電器、交通、通訊等領域的廣泛應用，聚合物的阻燃技術也成為研究的重點。然而，大部分阻燃劑在應用于塑料制品時都會影響制品的力學性能，同時存在難分散、難加工及粉塵量大等問題。通過制備阻燃母粒，可以提高阻燃劑在樹脂中的分散性，減少阻燃劑添加量，降低加工難度及加工成本，同時可以減小阻燃劑的加入對樹脂的力學性能的影響，改善工作環境。因此，通過母粒技術改善阻燃樹脂加工工藝已成為行業的發展趨勢。

傳統塑料母粒加工方法按工藝路線可分為兩輥開煉法、密煉法、擠出法三種，常用設備有雙輥機、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、密煉機等混煉設備。采用這種方法制得的母粒存在阻燃劑在載體樹脂中分散不均勻，助劑和載體樹脂的截面粘結性差，生產工序復雜，批次不穩定等缺點。

目前國內外研發出許多新的加工技術，新母粒加工技術有(1)載體樹脂的選擇和處理技術；(2)聚合物的包裹處理技術；(3)液相共混法；(4)熔融相共混法；(5)分子自組裝術等。

然而，現有技術制備雖然也可以將阻燃劑造成高濃度母粒，濃度最高可以做到80%-85%。但是生產方法一般采用塑料載體加上潤滑劑、分散劑和阻燃劑原料經過混合，擠出，造成母粒。其粒徑、水分和揮發性有機化合物（voc）不能控制。同時由于母粒濃度高，阻燃劑原料粉體粒徑分布范圍大，粒子二次團聚嚴重，雙螺桿分散設備存在的先天性缺陷，導致喂料困難，不均勻，擠出升溫加劇，難以控制精確加工溫度，最終產品體系分散性差，很難生產薄膜類制品。對材料機械性能改善貢獻不大。

現有技術多數采用的是對阻燃劑進行濕法表面處理，雖然效果好，但是存在著改性劑因為水解失效，表面處理效果差，成本上升的問題，而且工序操作復雜，設備簡陋，產品批次穩定性差，而干法工藝存在著改性效果不好的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種阻燃劑分散性好、阻燃劑濃度高、工藝簡單、操作穩定的無粉塵污染的超分散阻燃母粒制造方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種超分散阻燃功能母粒制造方法，包括以下步驟：（1）將阻燃劑原料粉末經過氣流磨精制磨粉，篩選所需粒徑的部分，同時控制水分和揮發物含量，在懸浮狀態下干法加入表面預分散處理劑進行干法表面預處理；（2）利用高熔融指數的塑料接枝材料載體與潤滑分散劑按照不同配方要求比例復配，調制出各種流動指數的混合物料；（3）將經過干法表面預處理的阻燃劑與步驟（2）的混合物料和抗氧化劑，一起加入到密煉機中，通過密煉機密煉，進行預塑化；把步驟（3）得到的預塑化混合物加到(40-46):1大長徑比雙螺桿擠出機中完成塑化造粒。

進一步地，步驟（1）中所述的干法表面預處理包括如下具體步驟：將阻燃劑在密閉式高速氣流磨中，進行氣流破碎，溫度為100-140℃，時間為5-10分鐘，用旋風分離器篩選出粒徑為0.1-3um的阻燃劑，阻燃劑由進料系統進入改性機，表面預分散處理劑用無水乙醇稀釋后，通過計量泵，噴入改性機內，與阻燃劑混合，在80-120℃，懸浮狀態下完成干法表面預處理工序。

進一步地，步驟（1）中水分和可揮發物總重量含量控制在0.05%以下。

進一步地，按重量百分比計，所述阻燃母粒包括如下組分，阻燃劑85-92%，表面預分散處理劑1-3%，高熔融指數的塑料接枝材料載體4.9-8%，潤滑劑2-5%，抗氧化劑0.1-2%，其中，高熔融指數的塑料接枝材料載體優選為具有極性官能團馬來酸酐接枝的EVA、LDPE、LLDPE或POE，熔融指數為5-40g/10min。

進一步地，表面預分散處理劑和無水乙醇的重量比為1:4。

進一步地，本發明中的阻燃劑可以為無機阻燃劑和有機阻燃劑，其中無機阻燃劑具體可以為：氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻氧化硅、氧化鉬、三氧化二鐵、滑石粉、硼酸鋅、紅磷、白磷中的一種或幾種。有機阻燃劑具體可以為十溴聯苯醚（DBDPO）、八溴聯苯醚（BDDP）、六溴聯苯醚、五溴聯苯醚、四氯雙酚A、六溴環十二烷、四溴雙酚A、雙溴丙基丁烯二酸酯、氯乙基磷酸酯（TCEP）、三（2,3-二溴丙基）磷酸酯、三（2,3-二氯丙基）磷酸酯、磷酸三甲酚（TCP）、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸銨、三（異丙基）磷酸酯、氯化石蠟中的一種或幾種。