[發明專利]一種阻燃材料、含該阻燃材料的母粒及母粒的制備方法

在審

• 申請號: 202111202143.7
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN113698737A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 彭治漢
• 申請（專利權）人: 湖南美萊珀科技發展有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L79/04;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/26;C08J3/22
• 代理公司: 長沙市標致專利代理事務所(普通合伙) 43218
• 代理人: 胡吟

本發明公開了一種阻燃材料、含該阻燃材料的母粒及母粒的制備方法，阻燃材料按重量份計，包括環氧樹脂50?60份、氫氧化鎂10?15份、硼酸鋅6?8份和由聚合物PON 20?30份，母粒包括球形的石蠟，石蠟中部設有中空內腔，中空內腔內填充有阻燃材料和石灰巖粉末，阻燃材料和石灰巖粉末的質量比為2:1，石蠟內部開設有第一填充腔和第二填充腔，第一填充腔和第二填充腔均位于中空內腔的外側，第一填充腔和第二填充腔均不與中空內腔相連，第一填充腔內填充有碳酸氫鈉，第二填充腔內填充有BTP。本發明應用PON、氫氧化鎂和碳酸氫鈉的自身吸熱分解為NO₂、氧化鎂和CO₂、水，以及碳酸氫鈉與NO₂、水反應生成的CO₂，降低燃燒速度或使材料停止燃燒，提高阻燃效果。

技術領域

本發明涉及阻燃材料技術領域，特別涉及一種阻燃材料、含該阻燃材料的母粒及母粒的制備方法。

背景技術

阻燃材料是能夠抑制或者延滯燃燒而自己并不容易燃燒的材料，主要有有機和無機，鹵素和非鹵。有機是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系。

環氧樹脂作為一種熱固性高分子材料，具有良好的機械性能，優良的熱穩定性及耐腐蝕等性能，是一種應用廣泛的熱固性樹脂，其產品主要包括結構膠、耐高溫膠、導電膠、密封膠等，在體育用品、電子電器和汽車機械等領域具有重要的應用，因此，被廣泛應用于粘合劑、表面涂層、封裝材料及各種復合材料中。然而，在持續受高熱的條件下，環氧樹脂容易燃燒且阻燃性能較差，會釋放出可燃性產物而導致火災的發生，嚴重限制了環氧樹脂材料的實際應用。

為了提高環氧樹脂的阻燃性，通常在在環氧樹脂中加入各種不參與固化反應的阻燃添加劑，使之獲得阻燃性能，如專利申請號為CN202010338349.1公開了一種植酸銨鹽-石墨烯改性環氧樹脂阻燃材料，包括以下配方原料及組分：植酸銨鹽接枝石墨烯、環氧樹脂、固化劑、消泡劑，其中植酸銨鹽接枝石墨烯、環氧樹脂、固化劑、消泡劑，質量比為0.2-1.5:100:10-20:0.5-2。該阻燃材料雖然能夠賦予環氧樹脂優異的阻燃性，但其阻燃效果不僅有V-0級還有V-1級，其不能達到穩定的V-0阻燃效果。因此，如何提高環氧樹脂的阻燃穩定性及阻燃效果是亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種阻燃性能好且阻燃效果穩定的阻燃材料、含該阻燃材料的母粒及母粒的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種阻燃材料，按重量份計，包括環氧樹脂50-60份、氫氧化鎂10-15份、硼酸鋅6-8份和由3-羧基-5-羥基吡唑進行縮聚反應生成的聚合物PON 20-30份。

本發明在阻燃材料的原料中添加PON和氫氧化鎂，PON在熱分解過程中會產生NO₂，NO₂是不燃性氣體，可覆蓋在材料的表面，抑制材料中環氧樹脂分解的可燃性氣體與氧氣接觸，還能夠稀釋空氣中的氧氣和可燃性氣體的濃度，從而降低燃燒速度或使材料停止燃燒，從而達到阻燃的效果；且通過加入氫氧化鎂使其受熱分解成氧化鎂和水蒸氣，該分解過程是吸熱反應，使環氧樹脂難以達到熱分解的溫度，進而延緩了燃燒反應的進行，且生成的氧化鎂還會與環氧樹脂燃燒產生的碳層結合，提高碳層的致密性，進而進一步使可燃性氣體與氧氣隔絕，提高阻燃效果；此外，生成的水蒸氣也可起到阻燃的作用，進一步提高阻燃效果。

進一步，所述PON的結構式為：

，其中n為正整數。

進一步，所述3-羧基-5-羥基吡唑的結構式為：