[發明專利]一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710562915.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107266890A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 徐亮;肖學文;侯進京;王艷輝;周生剛
• 申請（專利權）人: 濟南泰星精細化工有限公司
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08L3/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K5/3492;C08K3/32;C08K3/38;C08K3/22;C08K5/06;C08K5/053
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 黎明

技術領域

本發明涉及一種阻燃劑，具體說是一種應用于不飽和聚酯樹脂中的無鹵高效阻燃劑及其制備方法和應用，屬于阻燃劑技術領域。

背景技術

不飽和聚酯樹脂(UPR)是不飽和二元酸(或酸酐)與多元醇的縮聚產物,通常以苯乙烯作交聯劑在加熱或常溫條件下固化，可制成多種型材，由于生產工藝簡便、原料易得，同時耐化學腐蝕、力學性能、電性能優良，最重要的是可以常溫常壓固化而具有良好的工藝性能，故可作為結構、防腐、絕緣等玻璃鋼復合材料產品廣泛應用于建筑、造船、汽車工業、化工設備、輕工業產品以及體育用品等領域。UPR用量在熱固性樹脂中約占85-90％，玻璃鋼復合材料制品生產中用得最多的樹脂。但是不飽和聚酯樹脂產品氧指數低，產品易燃，常有火災發生，給生命和財產造成不可估量的損失，因此將不飽和聚酯樹脂產品進行阻燃處理更顯迫切。

目前不飽和聚酯樹脂的無鹵阻燃劑種類較少，市場上多以鹵銻體系阻燃劑和液體磷酸酯類阻燃劑為主，其中鹵銻體系阻燃劑在阻燃過程中產生大量有害氣體和煙霧，給人們的生命及財產安全造成二次危害，不符合《RoHS指令》；而液體磷酸酯類阻燃劑的阻燃效率低，添加量大，為了增強阻燃效果往往需要與其他阻燃劑配合使用，使應用成本增加，并且在不飽和聚酯樹脂還會出現相容性較差、分層、析出等問題，從而影響產品的阻燃效果及正常使用。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑，由以下重量份的原料制成：磷氮阻燃劑20～100份、含硼阻燃劑1～10份、金屬氫氧化物5～40份、金屬氧化物1～5份、成炭劑5～40份、改性劑0.1～2份。

所述的磷氮系阻燃劑為聚磷酸銨、密胺磷酸鹽、密胺焦磷酸鹽、次磷酸鋁、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸三銨、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、尿素、硫酸銨、氯化銨中的一種或兩種及以上組合。

所述的含硼阻燃劑為硼酸、硼砂、硼酸鋅、偏硼酸鋇、五硼酸銨中的一種或兩種及以上組合。

所述的金屬氫氧化物為氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或兩種組合。

所述的金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈣中的一種或兩種及以上組合。

所述的成炭劑為淀粉、山梨醇、季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、乙二醇、丙三醇、聚對苯二甲酰乙二胺、聚2-乙二胺基-4-苯氧基-1,3,5-三嗪的一種或兩種及以上組合。

所述的改性劑為硬脂酸、鈦酸酯、硅烷偶聯劑KH-550、KH-560、KH-570、KH-171、KH-172、KH-792、DL602中的一種或兩種組合。

本發明的另一個目的是提供一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑的制備方法，技術方案如下：

1)將磷氮阻燃劑加入高速混合機中混合10～60min，升溫至40～120℃，加入改性劑，高速混合5～60min，物料冷卻后卸料、過篩；

2)將金屬氫氧化物、金屬氧化物、含硼阻燃劑及成炭劑加入低速混合機中混合10～60min，卸料、過篩；

3)取步驟1)與步驟2)所得的物料，加入低速混合機中混合20～60min，卸料、過篩、包裝，即得。

本發明的再一個目的是提供所述的阻燃劑在不飽和聚酯樹脂產品中的應用。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明為無鹵、環保產品，符合國外、國內環保法規，避免了像含鹵阻燃劑在阻燃時產生有害氣體和煙霧而造成的二次危害，具有積極的社會、安全效益。

2、本發明是一種高效阻燃劑，能夠廣泛適用于不同型號的不飽和聚酯樹脂，在不飽和聚酯樹脂產品中添加量15～35％，氧指數穩定達到30％以上，阻燃效率高。

3、本發明制備工藝簡單，原料成本低，價格優勢明顯。

4、本發明為粉體，經過改性處理，與不飽和聚酯樹脂的相容性好，應用于不飽和聚酯樹脂產品中時具有分散性好、性能穩定等特點，避免了使用液體磷酸酯類阻燃劑時出現的分層、析出等問題，從而保證阻燃效果長久有效。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑，由下述重量份的原料組成：密胺焦磷酸鹽45份、三聚氰胺氰尿酸鹽20份、磷酸三銨10份、硼酸鋅3份、氫氧化鋁33份、氧化鋅3份、雙季戊四醇15份、KH-560 1份。

制備方法：

1)按照上述重量份稱取原料，將密胺焦磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸三銨加入高速混合機中混合20min，升溫至50℃，加入KH-560，高速混合5min，物料冷卻后卸料、過篩；