[發明專利]一種無析出無鹵素阻燃劑組合物

有效

• 申請號: 201711474672.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108264720B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 彭治漢;高燕;顧湘明;彭治權;何小春;彭斌;李永林;義芝興
• 申請（專利權）人: 上海力道新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L33/20
• 分類號: C08L33/20;C08L83/04;C08K13/02;C08K5/3462;C08K3/22;C08K3/36;C08K3/38;C08K3/24;C08L23/06;C08L23/12;C08L23/08;C08L53/02;C08L25/06;C08L9/02
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 閻曉輝

本發明涉及的一種無析出無鹵素阻燃劑組合物，各組分及其質量含量如下：哌嗪無機酸鹽為30～80％；PAN?DCD和/或FB為15～55％；金屬氧化物和/或金屬鹽為5～10％；有機硅材料為0～5％；PAN?DCD的結構式如下：FB的結構式如下：式中，w為大于或等于10的整數，k、m、n、p和q為大于或等于1的整數，A^?為金屬含氧酸給出質子后形成的離子，含量為28wt％的包含該組合物的阻燃聚丙烯制品，在70℃純凈水浸泡168小時后，表面無白色析出物出現。本發明的組合物具有熱穩定性好、阻燃效率高、與聚合物相容性好、成炭性和綜合性能優異等特點，可以實現綠色環保生產，具有極好的推廣價值。

技術領域

本發明屬于阻燃劑制備領域，涉及一種無析出無鹵素阻燃劑組合物。

背景技術

近年來，高分子材料由于具有綜合性能優異和加工成型方便等特點，而被廣泛的應用于國民經濟和人們日常生活的各個領域中。然而絕大多數高分子材料容易燃燒，并且在燃燒的過程會伴隨著有毒有害氣體的生成，因此存在嚴重的火災隱患，在此環境下，對高分子材料進行阻燃改性顯得尤為重要。目前阻燃高分子材料主要通過添加阻燃劑實現阻燃功能，自20世紀80年代以來，各國加大了對無鹵阻燃劑的開發，其中無鹵膨脹型阻燃劑就是解決的對策之一。無鹵素膨脹阻燃劑包含有酸源(催化成炭作用)、氣源(發泡)和碳源(成炭)三個要素，在高溫時，膨脹型阻燃劑會在高分子材料表面形成致密的發泡膨脹炭層，可以隔絕氧氣和熱量，并且生煙量少，不產生有毒有害氣體，阻燃效果良好，因此這種類型的阻燃劑受到越來越廣泛的關注。

三聚氰胺可以看成是三嗪環上還有一個氨基的含二氨基三嗪的聚合物，三聚氰胺及其鹽可作為阻燃材料。三聚氰胺鹽阻燃劑主要有三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺硼酸鹽、三聚氰胺鄰苯二甲酸鹽、三聚氰胺草酸鹽、三聚氰胺氫溴酸鹽和三聚氰胺次磷酸鹽等，這些三聚氰胺的衍生物分別適用于不同聚合物的阻燃改性，阻燃效果也會存在差異。由于三聚氰胺及其鹽類阻燃劑與傳統的鹵系阻燃劑相比，具有煙密度低、毒性低、腐蝕性小、著色能力好和電性能優越等特性，以及符合環保要求，價格適宜等一系列的優點，其在阻燃領域的應用日益增多。但該類阻燃劑為致密、硬度大的團聚顆粒結構而難以在樹脂中有效分散，導致阻燃材料的阻燃性能或力學性能下降等缺陷，而且大多數鹽類具有一定的溶解度和吸濕性，尤其是隨著溫度的升高，溶解度逐步增大。例如三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)是目前用量最大的三聚氰胺鹽阻燃劑，但它存在分散性不好以及在阻燃尼龍或聚烯烴中的阻燃效率不穩定等問題；而三聚氰胺磷酸鹽(MP)不但溶解度較大(0.54克/100克水)，而且對尼龍等聚合物的阻燃效率低。因此，還需進一步開發新型高效的三聚氰胺類阻燃劑，以解決三聚氰胺類阻燃劑阻燃效率低、溶解度高容易析出及與聚合物相容性差等問題。

除了三聚氰胺以外，有關含有二氨基三嗪基團的化合物作為阻燃劑的報道很少。申請號為201110194940.5的專利報道了以苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸縮合物為原料與其它協效阻燃劑復配的組合物作為阻燃劑，苯代三聚氰胺可以看成是三嗪環上有一個苯基的含二氨基三嗪的聚合物。但由于苯代三聚氰胺與羧乙基苯基次膦酸發生縮合反應后，其分子鏈上的酰亞胺基和磷酰亞胺基的發泡作用會明顯降低，所以該阻燃劑在無鹵素阻燃體系中主要發揮成炭作用。