[發明專利]一種高分子材料助劑及其在高分子功能塑料中的應用

有效

• 申請號: 202210374051.5
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114702729B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 張權;尹國斌;皇月明;張桂海;王偉
• 申請（專利權）人: 町特材料科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06;C08K9/12;C08K3/22;C08K9/10;C08K9/04;C08K3/36;C08K3/34;C08K9/06;C08K7/24;C08K3/32;C08L23/12;C08L83/04
• 代理公司: 無錫智麥知識產權代理事務所(普通合伙) 32492
• 代理人: 張振邦

本發明公開了一種高分子材料助劑及其制備方法，由以下重量份原料制成：改性氫氧化鋁40?70份、蛭石20?40份、改性稀土氧化物20?40份、無機納米粒子10?30份、聚硅氧烷聚合物5?10份、偶聯劑1?5份。本發明提供的高分子材料助劑，通過對氫氧化鋁進行改性，通過將其載于二氧化鈦納米管中，提高了其阻燃性能的同時，也改善了其與高分子材料的相容性，最后通過硬脂酸對其表面進行包覆改性，即便在添加量較大的情況下，也不會引起高分子材料的力學性能降低。同時，本發明提供的高分子材料，可顯著提高高分子材料的阻燃性能，降低煙密度，提高力學性能，同時還可以降低煙氣釋放量，降低燃燒時的毒性等，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料助劑制備技術領域，具體涉及一種高分子材料助劑及其在高分子功能塑料中的應用。

背景技術

塑料，俗稱樹脂，是由單體經過某些反應所制得的高分子材料。常見的塑料主要包括五大通用塑料、四大工程塑料以及一些特種塑料。盡管塑料材料種類繁多，但是仍具有許多相同的特性，如質輕、比強度高、有較高的電阻率、熱導率小、容易加工成型、耐磨耐腐蝕等。塑料助劑是指塑料在生產或成型過程中，為改善其成型加工條件、賦予材料某些特定的性能而添加的一些輔助藥品。為了改變塑料某方面的性能，在塑料成型過程中將助劑加入樹脂中成型，即可提高生產效率、改善加工性能或延長材料使用壽命。通常使用的塑料助劑中，既包括有無機物和有機物，也包括小分子和大分子的化合物，還包括單一物和混合物。

盡管塑料制品產量在不斷增加，但是其存在著一個致命的缺點就是容易燃燒，燃燒時產生大量的熱量和煙霧，還伴隨著有毒氣體的釋放，不僅會釀成火災，更讓人們失去生命財產，流離失所，苦不堪言。隨著現代化的不斷推進，人們需求的不斷增多，建筑的多元化、高層化、密集化，更容易引起火災的發生。阻燃材料的研究顯得非常重要，最初，20世紀50年代美國Hooker公司研制出多種含鹵、含磷反應型阻燃劑單體，它們可以用于一系列縮聚高分子化合物。但是隨著社會的發展，科技的進步以及人們對環保要求的提高，含鹵素含鹵阻燃劑危害的爭論，從此無鹵阻燃材料的研究引起了全球范圍的廣泛關注。

目前國內大部分無鹵低煙阻燃高分子材料，包括無鹵低煙阻燃電纜料，無鹵阻燃低煙家電制造材料等，添加量最大的仍然是氫氧化鎂和氫氧化鋁粉體材料。大部分公司的無鹵低煙阻燃材料為了使氧指數達到36以上，添加了大量的氫氧化鎂或氫氧化鋁粉體材料。過多的無機物添加導致復合材料的新能嚴重下降，犧牲了其它物理性能。

如中國專利文獻CN101280086A公開了一種阻燃改性聚丙烯專用料，該阻燃改性聚丙烯專用料由下列質量配比的原料組成：聚丙烯樹脂35～68％，復配阻燃劑20～35％，無機材料2～10％，尼龍樹脂5～10％，增容劑5～10％。所述復配阻燃劑優選質量比為3:1聚磷酸銨與季戊四醇的復配物或者質量比為1:1的季戊四醇雙磷酸酯二磷酰氯縮三聚氰胺與氫氧化鎂的復配物。所述無機材料為粒徑不大于10微米的蒙脫土、水滑石、沸石、滑石粉和凹凸棒土中的任一種。該阻燃改性聚丙烯專用料具有較好的阻燃、機械性能，但助劑添加量較大，且各助劑的功能較為單一。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種高分子材料助劑，該助劑可顯著提高高分子材料的阻燃性能，降低煙密度，提高力學性能，同時還可以降低煙氣釋放量，降低燃燒時的毒性等。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高分子材料助劑，由以下重量份原料制成：

優選的，所述無機納米粒子為二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅和氧化鋁的混合物，其質量比為1：1-3：1-2：0.5-2；所述聚硅氧烷聚合物為SFR-100、FCA-107、SIFR-870M中的一種或幾種；所述偶聯劑為KH550、KH560、KH792、SI69中的一種或幾種。

優選的，所述改性氫氧化鋁的制備方法，包括以下步驟：