[發明專利]紅磷阻燃體系、熱塑性組合物及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010466258.6
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111499922B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 陳維維;張光輝;陳勇偉;周永松;張振北
• 申請（專利權）人: 杭州本松新材料技術股份有限公司;本松新材料技術（蕪湖）有限公司
• 主分類號: C08K3/02
• 分類號: C08K3/02;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/14;C08K5/07;C08K13/06;C08L77/06;C08L77/02;C08L67/02
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本發明具體公開了一種紅磷阻燃體系，其中，紅磷阻燃體系包括紅磷阻燃劑和磷化氫抑制劑，磷化氫抑制劑為醛類化合物插層層狀礦物，所述醛類化合物為α位含碳碳雙鍵的脂肪族醛。本發明采用醛類化合物插層層狀礦物，其分子以氫鍵作用力緊密結合，形成穩定的有機?無機體系，對肉桂醛分子起到很好的保護作用，一方面，減少醛類化合物的熱降解，另一方面，有效避免在高溫加工過程中被真空系統負壓抽離，大幅提高抑制磷化氫釋放的效率，并保持材料的機械力學性能。通過醛類化合物插層層狀礦物的方式，能夠在保證降低磷化氫釋放效果的同時，減少醛類化合物的用量，保證樹脂組合物的機械力學性能。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及紅磷阻燃體系、熱塑性組合物及制備方法和應用。

背景技術

紅磷阻燃劑是一種高效的無鹵阻燃劑，阻燃效率高，成本低廉，廣泛應用于尼龍阻燃材料。紅磷阻燃尼龍材料因具有良好的阻燃性、電氣性能、機械力學性能、注塑加工性能等優點而廣泛應用于電子電器行業零部件。

但是在高溫或高濕度條件下，紅磷容易氧化并產生揮發性的磷化氫氣體。特別是在擠出生產和注塑生產車間，高溫加工過程中，紅磷阻燃尼龍材料會釋放出刺激性氣味的強毒性磷化氫氣體，對車間工人的健康帶來危害。

目前，降低紅磷阻燃聚酰胺材料的磷化氫氣體釋放量的發明技術已有很多報道。美國專利US6645625公開了一種改善紅磷析出的方法，采用銀和氧化錫，可以大幅降低PH₃的釋放量，但是金屬和金屬氧化物的使用，大幅降低了尼龍材料的耐漏電起痕性能。公開號為 CN104059358A的中國發明專利公開了一種阻燃熱塑性聚酰胺組合物，使用苯胺黑作為吸附劑來降低注塑過程中磷化氫的釋放量，但是這種吸附作用并不持久，而且會增加材料和制品的吸水率，降低制品的尺寸穩定性；此外，苯胺黑是一種黑色有機染料，只能制備黑色的材料，在顏色上，大大地限制了紅磷阻燃材料的應用。公開號為CN103304997A的中國發明專利公開了一種無酸腐蝕、高電絕緣的紅磷阻燃增強尼龍及其制備方法，利用通入惰性氣體等特殊的擠出工藝，減小紅磷與水和氧的接觸，來降低紅磷析出。此方式是通過工藝操作條件實現，并非在配方中改進，而且僅僅能降低在生產過程中的磷化氫釋放量，對生產后制品緩慢釋放的磷化氫帶來的異味無任何作用。此外該方法工藝復雜繁瑣，而且在實際的注塑生產過程無法很好的避免材料中的紅磷與水和氧的反應。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種：一方面能夠減少醛類化合物的熱降解，另一方面，能夠同時有效避免在高溫加工過程中被真空系統負壓抽離，大幅提高抑制磷化氫釋放的效率，并保持材料的機械力學性能的紅磷阻燃體系，具體通過以下技術方案實現：

一種紅磷阻燃體系，包括紅磷阻燃劑和磷化氫抑制劑，所述紅磷阻燃劑與磷化氫抑制劑的質量比為(2～25):1；

所述磷化氫抑制劑為醛類化合物插層層狀礦物，其中，醛類化合物占比為10wt％～20wt％，所述醛類化合物為α位含碳碳雙鍵的脂肪族醛，其化學通式為R-CH＝CH-CHO，其中R為芳基、C1～C8的烷基或C1～C8的烯烴基，所述層狀礦物包括高嶺土、云母、蒙脫土、滑石粉、水滑石中的一種或幾種。

可選的，所述紅磷阻燃劑為紅磷粉或紅磷母粒。

可選的，所述紅磷母粒和磷化氫抑制劑的質量比為(2～25):1。

可選的，所述紅磷粉和磷化氫抑制劑的質量比為(2～12.5):1。

可選的，所述醛類化合物為肉桂醛和/或檸檬醛。