【技术领域】
本发明属于阻燃材料领域,具体涉及一种锑磷系复配阻燃剂及其制备方法。
【背景技术】
在阻燃研究领域,阻燃与抑烟是不可或缺的,在火灾中,烟是最先产生和最 易致死的因素。高分子材料在燃烧时产生较多的烟雾和有毒气体,这种烟雾气体 是火灾中最危险的因素,因为它们的扩散速度远大于火焰的扩散速度,在火灾中 妨碍了人们的撤离和扑灭工作,从而使生命财产遭到严重损失。
锑的氧化物作为重要的阻燃协效剂,与溴、氯等卤系阻燃剂具有较强的阻燃 协同作用,行业内常使用锑系阻燃剂与十溴二乙烷、氯化石蜡、磷酸酯等进行复 配使用,可有效提高复配阻燃剂的阻燃性能,深受塑料、涂料等聚合物材料行业 的青睐。目前世界上产量最大,应用最为广泛卤锑系阻燃剂,行业内也出现了相 关方面的专利技术,如:加拿大专利文献(公开号:CA789623A)将的三氯化锑 加入苯乙烯,在过氧化氢催化剂作用下发生聚合反应,制得聚苯乙烯-三氯化锑 复合物阻燃剂;中国专利文献申请号为200910182753.8公开的阻燃合成纸中记 载的阻燃剂选用三氧化二锑、四溴双酚A、硼酸锌、六溴苯、六溴环十二烷、磷 酸三(2,3-二氯丙基)酯、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯中的一种或多种的 混合物。然而,研究表明卤锑系阻燃剂应用到复合材料中,燃烧时会产生多溴代 苯并恶英和多溴代二苯并呋喃等有毒有害气体,且发烟量大、可产生阴燃等缺点 明显,对环境和人体健康造成较大的伤害。
对传统氧化锑阻燃产品进行优化升级,使其兼具阻燃、抑烟功能,抑制烟和 有毒气体的产生,同时不影响聚合物机械性能,又符合环境保护要求已成为锑系 阻燃剂目前的研究热点,相关专利申请如:中国专利《一种低烟型三氧化二锑复 配阻燃剂及其制备方法》(申请号:CN201210143074.1)公开了一种以三氧化二 锑为主要成分,含有水滑石、硼酸锌、蒙脱土和偶联剂的低烟型三氧化二锑复配 阻燃剂,该阻燃剂具有良好的阻燃及抑烟性能,而且可以减少添加复配阻燃剂后 引起的聚合物力学性能降低。又如:中国专利文献《一种复合阻燃剂及其制备方 法》(申请号:CN201210247521.8)公开了一种含三氧化二锑40-60%,硼酸锌 5-10%,氢氧化镁10-30%,滑石粉15-25%的复合阻燃剂。上述复合阻燃剂在混料 中均使用普通高速混合机二维混合,其混合效果难以达到理想效果。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有锑磷系复配技术的不足以及工艺复杂的问题,提 供一种混合效果好、工艺简单,具有好的阻燃、抑烟效果的锑磷系复配阻燃剂及 其制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种锑磷系复配阻燃剂,包括以下重量份比例的原料:锑酸钠40-60份,聚 磷酸铵10-30份,载体树脂4-10份,增韧剂4-10份,增塑剂4-10份,偶联剂 4-10份。
优选地,所述增韧剂为丙烯酸聚硅氧烷树脂。
优选地,所述增塑剂为钛酸酯。
优选地,所述偶联剂为硅烷。
一种锑磷系复配阻燃剂的制备方法,包括以下步骤:
S1:用偶联剂对锑酸钠进行改性:将锑酸钠和偶联剂投入高速搅拌机进行改 性,改性温度100℃;搅拌速率2000rpm/min,搅拌时间4.5h,制得改性复合 锑酸钠。
S2:将S1制得的改性复合锑酸钠与聚磷酸铵、载体树脂、增韧剂、增塑剂 进行混合,混合后可得到均匀混合粉体。
S3:将S2制得的混合粉体用振动离心式筛分机筛分,得到筛选后的粉体。
S4:将S3得到的粉体干燥后,进行防水性包装即得。
本发明的有益效果为:(1)将锑系阻燃剂与磷系阻燃剂复配,提高阻燃、抑 烟效果;(2)采用三维混合,提高物料之间的混合效果;(3)采用振动离心式筛 分机将振动筛分与离心筛分同步进行,简化筛分工艺,提高生产效率。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进一步说明,但不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种锑磷系复配阻燃剂,包括以下重量份比例的原料:锑酸钠40份,聚磷 酸铵30份,聚氯乙烯载体树脂10份,丙烯酸聚硅氧烷树脂7份,钛酸酯7份, 硅烷6份。
所述的锑磷系复配阻燃剂的制备过程如下:
S1:用偶联剂对锑酸钠进行改性:将锑酸钠和偶联剂投入高速搅拌机进行改 性,改性温度100℃;搅拌速率2000rpm/min,搅拌时间4.5h,制得改性复合 锑酸钠;
S2:将S1制得的改性复合锑酸钠与聚磷酸铵、载体树脂、增韧剂、增塑剂 进行混合,混合后可得到均匀混合粉体;
S3:将S2制得的混合粉体用振动离心式筛分机筛分,得到筛选后的粉体;
S4:将S3得到的粉体干燥后,进行防水性包装即得。
实施例2
一种锑磷系复配阻燃剂,包括以下重量份比例的原料:锑酸钠50份,聚磷 酸铵20份,聚氯乙烯载体树脂4份,丙烯酸聚硅氧烷树脂10份,钛酸酯10份, 硅烷10份。
所述的锑磷系复配阻燃剂的制备过程如下:
S1:用偶联剂对锑酸钠进行改性:将锑酸钠和偶联剂投入高速搅拌机进行改 性,改性温度100℃;搅拌速率2000rpm/min,搅拌时间4.5h,制得改性复合 锑酸钠;
S2:将S1制得的改性复合锑酸钠与聚磷酸铵、载体树脂、增韧剂、增塑剂 进行混合,混合后可得到均匀混合粉体;
S3:将S2制得的混合粉体用振动离心式筛分机筛分,得到筛选后的粉体;
S4:将S3得到的粉体干燥后,进行防水性包装即得。
实施例3
一种锑磷系复配阻燃剂,包括以下重量份比例的原料:锑酸钠60份,聚磷 酸铵10份,聚氯乙烯载体树脂7份,丙烯酸聚硅氧烷树脂4份,钛酸酯4份, 硅烷4份。
所述的锑磷系复配阻燃剂的制备过程如下:
S1:用偶联剂对锑酸钠进行改性:将锑酸钠和偶联剂投入高速搅拌机进行改 性,改性温度100℃;搅拌速率2000rpm/min,搅拌时间4.5h,制得改性复合 锑酸钠;
S2:将S1制得的改性复合锑酸钠与聚磷酸铵、载体树脂、增韧剂、增塑剂 进行混合,混合后可得到均匀混合粉体;
S3:将S2制得的混合粉体用振动离心式筛分机筛分,得到筛选后的粉体;
S4:将S3得到的粉体干燥后,进行防水性包装即得。
将以上实施例制得的产品分别应用于HDPE材料中,配方组成(质量百分 比):HDPE86%,锑磷系复配阻燃剂7%,润滑剂4%,分散剂3%,按照国家标 准测试材料的性能,测试结果如表1所示。
表1应用实施例所得锑磷系复配阻燃剂后HDPE材料性能测试结果
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技 术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简 单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范 围。