[發(fā)明專利]無(wú)鹵阻燃劑組合物及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210230495.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114573870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金忠;雷華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇利思德新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08K5/5313
• 分類號(hào): C08K5/5313;C08K3/32;C08K3/38;C08K5/3492;C08J5/04;C08J5/10;C08K7/14;C08L77/06
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 高佳逸

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃劑組合物及其在玻纖增強(qiáng)工程塑料阻燃中的應(yīng)用。以質(zhì)量百分比計(jì)，該無(wú)鹵阻燃劑組合物組成包括：基于乙基丁基次膦酸鋁的含磷鋁鹽復(fù)合體1％～99％，亞磷酸鋁和/或其衍生物1％～99％，二乙基次膦酸鋁0～80％，含氮化合物0～40％，鋅鹽熱穩(wěn)定化合物0～20％。該無(wú)鹵阻燃劑組合物應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)工程塑料阻燃，具有低成型收縮特點(diǎn)，利用該無(wú)鹵阻燃劑組合物所制備的無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)工程塑料，可達(dá)到UL94V?0的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鹵阻燃劑組合物及其應(yīng)用，該無(wú)鹵阻燃劑組合物的核心組分為基于乙基丁基次膦酸鋁的含磷鋁鹽復(fù)合體(簡(jiǎn)稱含磷鋁鹽復(fù)合體或復(fù)合體，以下同)，特別適用于玻纖增強(qiáng)工程塑料的無(wú)鹵阻燃，目的是得到具有低收縮率的無(wú)鹵阻燃材料。

背景技術(shù)

玻纖增強(qiáng)工程塑料(如各種尼龍、聚酯等)因具有良好的剛性和抗沖擊性、低翹曲性、良好的表面外觀等性能特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)材料提出了阻燃的要求，而大多工程塑料是易燃材料，在與玻纖復(fù)合后，由于玻纖的燈芯效應(yīng)，使得玻纖增強(qiáng)工程塑料更容易燃燒。因此玻纖增強(qiáng)工程塑料在這些領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，需要解決阻燃的問(wèn)題，而且燈芯效應(yīng)的存在使得其阻燃難度更大。

對(duì)于玻纖增強(qiáng)工程塑料的阻燃，包括了兩類基本的阻燃體系：鹵系阻燃體系和非鹵阻燃體系。鹵系阻燃體系通常是含溴阻燃劑協(xié)同三氧化二銻，大量研究表明，添加有溴系阻燃劑的玻纖增強(qiáng)工程塑料在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生濃煙和溴化氫等有害物質(zhì)，會(huì)引起人體窒息。因此，為玻纖增強(qiáng)工程塑料開(kāi)發(fā)安全、環(huán)保、無(wú)鹵阻燃體系成為研究的熱點(diǎn)，近年來(lái)出現(xiàn)了新型的應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)工程塑料的無(wú)鹵阻燃劑或阻燃體系。

目前，應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)工程塑料的無(wú)鹵阻燃劑主流是基于二乙基次膦酸鋁的復(fù)配體系，包括了二乙基次膦酸鋁和含氮化合物的協(xié)同，例如，二乙基次膦酸鋁復(fù)配三聚氰氨聚磷酸鹽(MPP)體系，以及不含氮的二乙基次膦酸鋁與亞磷酸鋁的復(fù)配體系。這些體系具有高阻燃性、耐高溫以及無(wú)顏色困擾等問(wèn)題，目前也得到了大量的應(yīng)用。但基于二乙基次膦酸鋁的復(fù)配體系，由于二乙基次膦酸鋁在179℃左右有明顯的晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程，而在成型過(guò)程中，降溫定型階段會(huì)經(jīng)歷該過(guò)程，由于在晶型轉(zhuǎn)變時(shí)存在較大的體積收縮，會(huì)引起成型制品大的尺寸差異，在一些對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，需要更低的成型收縮率，此時(shí)將無(wú)法滿足應(yīng)用的要求。如果二乙基次膦酸鋁不存在晶型轉(zhuǎn)變，材料的成型收縮率會(huì)降低，成型制品的尺寸穩(wěn)定性能將會(huì)提高。因此，在這些應(yīng)用中，希望二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變可以調(diào)整，改變晶型轉(zhuǎn)變溫度，降低晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程中的能量吸收或者不存在晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程，這樣就可減少在應(yīng)用過(guò)程中的負(fù)面作用。

為了解決二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變的負(fù)面影響，有必要開(kāi)發(fā)新的阻燃體系。針對(duì)該問(wèn)題，主要有兩種方案：(1)使用可替代二乙基次膦酸鋁的組分，在保持阻燃性能的同時(shí)，沒(méi)有晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程的存在，或者晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程能量的吸收更低；(2)加入可調(diào)控二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變的組分，改變二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變溫度，降低晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程能量的吸收，甚至使其晶型轉(zhuǎn)變消失。而關(guān)于這兩種解決問(wèn)題的方案，未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題以及本領(lǐng)域存在的不足之處，本發(fā)明提出了一種以基于乙基丁基次膦酸鋁的含磷鋁鹽復(fù)合體為核心組分的阻燃劑組合物(亦可稱為“阻燃復(fù)配體系”)，該含磷鋁鹽復(fù)合體具有可調(diào)的晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程，有較低的晶型轉(zhuǎn)變溫度和晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程中更低的能量吸收，在一定條件下不存在晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程；此外，當(dāng)其和二乙基次膦酸鋁復(fù)配時(shí)，可以明顯影響二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變，可降低晶型轉(zhuǎn)變溫度，降低晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程能量的吸收，并在一定條件下，二乙基次膦酸鋁的晶型轉(zhuǎn)變會(huì)消失。而且在阻燃性能上，含磷鋁鹽復(fù)合體取代二乙基次膦酸鋁或與二乙基次膦酸鋁復(fù)配使用時(shí)，整個(gè)復(fù)配體系的阻燃性能不受影響，這樣可以滿足低收縮要求的特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的主要目的是提供一種可應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)工程塑料的新型無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系，克服現(xiàn)有阻燃體系的缺陷，新發(fā)明的該種阻燃體系使得材料具有更低的成型收縮率，同時(shí)保持了高阻燃性。