技术摘要:
本发明公开了一种阻燃母粒及其制备方法,涉及一种阻燃材料。其技术要点包括如下重量份数的组分:载体100‑120份;卤系阻燃剂60‑130份;微胶囊阻燃协效剂150‑300份;抗氧剂0.1‑3份;润滑剂3‑5份;所述微胶囊阻燃协效剂包括芯材和壁材,所述芯材和壁材的重量份数比为 全部
背景技术:
随着科技的进步,人民生活水平的提高,高分子材料尤其合成高分子:如塑料、橡 胶等在人们生活中的地位越来越重要,其应用呈现逐年增长的趋势。但是大多有机高分子 材料在空气中具有不同程度的易燃特性,为了实现其在军用、航天、交通、电力及民用等诸 多行业的应用,对其进行阻燃改性成为新的课题。 目前比较理想的对塑料阻燃改性方法往往是通过加入阻燃剂或阻燃母粒之类的 产品提高塑料的防火性能。其中,三氧化二锑是重要的无机阻燃剂之一,单独使用时阻燃作 用小,但是与卤系阻燃剂并用时,可大大提高卤素阻燃剂的效能,是卤素阻燃剂不可缺少的 协效剂。 在公开号为CN102585288B的中国发明专利中公开了一种制备高含量氧化锑母粒 的方法,将未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯的乙醇溶液混合,经分散机高速分散,然后转入 带有搅拌及回流装置的反应器中表面改性,过滤烘干得改性氧化锑粉末;将改性氧化锑粉 体和载体经高速混合分散后直接入双螺杆挤出机挤出造粒、筛分,得高含量氧化锑母粒。 但是,上述方法中大部分磷酸酯为液体,由于其分子量小、挥发性大、耐热性低,导 致其容易影响阻燃母粒的阻燃效果和阻燃持久性。 因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种阻燃母粒,其具有提高 阻燃母粒的持久性,且在生产过程中能够使微胶囊阻燃协效剂均匀地分散在载体内,达到 提高阻燃母粒的阻燃效果。 本发明的目的二在于提供一种阻燃母粒的制备方法,其用以制备上述阻燃母粒。 为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案: 一种阻燃母粒,包括如下重量份数的组分:载体100-120份;卤系阻燃剂60-130份;微胶 囊阻燃协效剂150-300份;抗氧剂0.1-3份;润滑剂3-5份;所述微胶囊阻燃协效剂包括芯材 和壁材,所述芯材和壁材的重量份数比为1:(4-6);所述芯材为三氧化二锑、五氧化二锑和 锑酸钠中的一种或多种混合物。 通过采用上述技术方案,微胶囊阻燃协效剂是通过运用微胶囊技术,将芯材包埋 在壁材所形成的微小封闭的胶囊中,能够有效地把芯材与周围环境隔开,降低或避免外界 环境对芯材的不利影响,可以达到保护芯材的目的,从而延长阻燃母粒阻燃性能的持久性。 同时,通过形成胶囊,能够使得芯材均匀地分散在载体中,当着火时,温度升高导致壁材破 裂,芯材与卤系阻燃剂接触,芯材对卤系阻燃剂起到辅助效果,从而达到提高产品阻燃的效 果。 3 CN 111574773 A 说 明 书 2/6 页 进一步优选为,所述壁材为β-环糊精。 通过采用上述技术方案,当着火时,随着温度不断地升高,当温度达到265℃时,β- 环糊精受热分解生成二氧化碳,使得卤系阻燃剂和微胶囊阻燃协效剂相接触,并发生反应, 生成物与二氧化碳形成气膜覆盖在材料的表面,起到隔绝材料与外界氧气和热接触,从而 达到阻燃的效果。 进一步优选为,所述β-环糊精为江苏丰园生物技术有限公司生产的β-环糊精。 进一步优选为,所述芯材还包括有10-20份碳酸氢钠。 通过采用上述技术方案,在芯材中加入碳酸氢钠,随着温度的不断升高,碳酸氢钠 受热分解,产生二氧化碳,使得胶囊内部的压强不断增大,加快了胶囊破裂的速度,缩短芯 材与卤系阻燃剂接触时间,达到阻燃的效果;同时,二氧化碳密度又比空气的大,能够覆盖 在产品上,隔绝材料与外界氧气和热接触,达到阻燃的效果。 进一步优选为,所述碳酸氢钠为福建省金恒邦商贸有限公司出售的碳酸氢钠。 进一步优选为,所述载体为聚丙烯或聚乙烯。 进一步优选为,所述载体为聚丙烯。 通过采用上述技术方案,载体选用聚丙烯,因为聚丙烯的熔融指数较高,流动性较 好,对微胶囊阻燃协效剂的包覆效果较好,能够避免造粒时微胶囊阻燃协效剂从载体内脱 落。 进一步优选为,聚丙烯为湖北万得化工有限公司生产的聚丙烯。 进一步优选为,所述卤系阻燃剂为三(三溴苯氧基)三嗪、溴化环氧树脂、溴化聚苯 乙烯、聚溴化苯乙烯和溴代聚碳酸酯中的一种或多种混合物。 进一步优选为,所述卤系阻燃剂采用三(三溴苯氧基)三嗪。 进一步优选为,所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种或多 种。 通过采用上述技术方案,抗氧剂的加入,能够提高阻燃母粒在加工过程中和使用 过程的稳定性。 进一步优选为,所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和液体石蜡中的一种或多种混合 物。 为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案:一种阻燃母粒的制备方法,包括 以下步骤: S1、微胶囊阻燃协效剂的制备; S11、称取相应重量份数的壁材和芯材,其中芯材和壁材的重量份数比为1:(4-6); S12、将壁材溶于水中,搅拌均匀,形成包埋液,其中壁材与水的重量份数比为1:(5-7); S13、将相应重量份数的芯材加入包埋液内,在33-38℃、8000-10000r/min的条件下搅 拌均匀,得到微胶囊阻燃协效剂溶液; S14、将微胶囊阻燃协效剂溶液通过离心喷雾塔进行喷雾冷凝造粒,制得微胶囊阻燃协 效剂; S2、将相应重量份数的载体在80-120℃下进行干燥2-3h,得到干燥后的载体; S3、将相应重量份数的抗氧剂、润滑剂、卤系阻燃剂和微胶囊阻燃协效剂、干燥后的载 体混合均匀,得到阻燃母粒的初混物; 4 CN 111574773 A 说 明 书 3/6 页 S4、将上述得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得阻燃母粒。 通过采用上述技术方案,首先制作微胶囊阻燃协效剂,通过微胶囊阻燃协效剂能 够使得芯材能够均匀分散在载体,避免芯材分布不均匀而影响阻燃母粒的阻燃效果。 综上所述,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: (1)微胶囊阻燃协效剂是通过运用微胶囊技术,将芯材包埋在壁材所形成的微小封闭 的胶囊中,能够有效地把芯材与周围环境隔开,降低或避免外界环境对芯材的不利影响,可 以达到保护芯材的目的,从而延长阻燃母粒阻燃性能的持久性; (2)通过形成胶囊,能够使得芯材均匀地分散在载体中,当着火时,温度升高导致壁材 破裂,芯材与卤系阻燃剂接触,芯材对卤系阻燃剂起到辅助效果,从而达到提高产品阻燃的 效果; (3)在芯材中加入碳酸氢钠,随着温度的不断升高,碳酸氢钠受热分解,产生二氧化碳, 使得胶囊内部的压强不断增大,加快了胶囊破裂的速度,缩短芯材与卤系阻燃剂接触时间, 达到阻燃的效果;同时,二氧化碳密度又比空气的大,能够覆盖在产品上,隔绝材料与外界 氧气和热接触,达到阻燃的效果。
本发明公开了一种阻燃母粒及其制备方法,涉及一种阻燃材料。其技术要点包括如下重量份数的组分:载体100‑120份;卤系阻燃剂60‑130份;微胶囊阻燃协效剂150‑300份;抗氧剂0.1‑3份;润滑剂3‑5份;所述微胶囊阻燃协效剂包括芯材和壁材,所述芯材和壁材的重量份数比为 全部
背景技术:
随着科技的进步,人民生活水平的提高,高分子材料尤其合成高分子:如塑料、橡 胶等在人们生活中的地位越来越重要,其应用呈现逐年增长的趋势。但是大多有机高分子 材料在空气中具有不同程度的易燃特性,为了实现其在军用、航天、交通、电力及民用等诸 多行业的应用,对其进行阻燃改性成为新的课题。 目前比较理想的对塑料阻燃改性方法往往是通过加入阻燃剂或阻燃母粒之类的 产品提高塑料的防火性能。其中,三氧化二锑是重要的无机阻燃剂之一,单独使用时阻燃作 用小,但是与卤系阻燃剂并用时,可大大提高卤素阻燃剂的效能,是卤素阻燃剂不可缺少的 协效剂。 在公开号为CN102585288B的中国发明专利中公开了一种制备高含量氧化锑母粒 的方法,将未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯的乙醇溶液混合,经分散机高速分散,然后转入 带有搅拌及回流装置的反应器中表面改性,过滤烘干得改性氧化锑粉末;将改性氧化锑粉 体和载体经高速混合分散后直接入双螺杆挤出机挤出造粒、筛分,得高含量氧化锑母粒。 但是,上述方法中大部分磷酸酯为液体,由于其分子量小、挥发性大、耐热性低,导 致其容易影响阻燃母粒的阻燃效果和阻燃持久性。 因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种阻燃母粒,其具有提高 阻燃母粒的持久性,且在生产过程中能够使微胶囊阻燃协效剂均匀地分散在载体内,达到 提高阻燃母粒的阻燃效果。 本发明的目的二在于提供一种阻燃母粒的制备方法,其用以制备上述阻燃母粒。 为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案: 一种阻燃母粒,包括如下重量份数的组分:载体100-120份;卤系阻燃剂60-130份;微胶 囊阻燃协效剂150-300份;抗氧剂0.1-3份;润滑剂3-5份;所述微胶囊阻燃协效剂包括芯材 和壁材,所述芯材和壁材的重量份数比为1:(4-6);所述芯材为三氧化二锑、五氧化二锑和 锑酸钠中的一种或多种混合物。 通过采用上述技术方案,微胶囊阻燃协效剂是通过运用微胶囊技术,将芯材包埋 在壁材所形成的微小封闭的胶囊中,能够有效地把芯材与周围环境隔开,降低或避免外界 环境对芯材的不利影响,可以达到保护芯材的目的,从而延长阻燃母粒阻燃性能的持久性。 同时,通过形成胶囊,能够使得芯材均匀地分散在载体中,当着火时,温度升高导致壁材破 裂,芯材与卤系阻燃剂接触,芯材对卤系阻燃剂起到辅助效果,从而达到提高产品阻燃的效 果。 3 CN 111574773 A 说 明 书 2/6 页 进一步优选为,所述壁材为β-环糊精。 通过采用上述技术方案,当着火时,随着温度不断地升高,当温度达到265℃时,β- 环糊精受热分解生成二氧化碳,使得卤系阻燃剂和微胶囊阻燃协效剂相接触,并发生反应, 生成物与二氧化碳形成气膜覆盖在材料的表面,起到隔绝材料与外界氧气和热接触,从而 达到阻燃的效果。 进一步优选为,所述β-环糊精为江苏丰园生物技术有限公司生产的β-环糊精。 进一步优选为,所述芯材还包括有10-20份碳酸氢钠。 通过采用上述技术方案,在芯材中加入碳酸氢钠,随着温度的不断升高,碳酸氢钠 受热分解,产生二氧化碳,使得胶囊内部的压强不断增大,加快了胶囊破裂的速度,缩短芯 材与卤系阻燃剂接触时间,达到阻燃的效果;同时,二氧化碳密度又比空气的大,能够覆盖 在产品上,隔绝材料与外界氧气和热接触,达到阻燃的效果。 进一步优选为,所述碳酸氢钠为福建省金恒邦商贸有限公司出售的碳酸氢钠。 进一步优选为,所述载体为聚丙烯或聚乙烯。 进一步优选为,所述载体为聚丙烯。 通过采用上述技术方案,载体选用聚丙烯,因为聚丙烯的熔融指数较高,流动性较 好,对微胶囊阻燃协效剂的包覆效果较好,能够避免造粒时微胶囊阻燃协效剂从载体内脱 落。 进一步优选为,聚丙烯为湖北万得化工有限公司生产的聚丙烯。 进一步优选为,所述卤系阻燃剂为三(三溴苯氧基)三嗪、溴化环氧树脂、溴化聚苯 乙烯、聚溴化苯乙烯和溴代聚碳酸酯中的一种或多种混合物。 进一步优选为,所述卤系阻燃剂采用三(三溴苯氧基)三嗪。 进一步优选为,所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的一种或多 种。 通过采用上述技术方案,抗氧剂的加入,能够提高阻燃母粒在加工过程中和使用 过程的稳定性。 进一步优选为,所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和液体石蜡中的一种或多种混合 物。 为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案:一种阻燃母粒的制备方法,包括 以下步骤: S1、微胶囊阻燃协效剂的制备; S11、称取相应重量份数的壁材和芯材,其中芯材和壁材的重量份数比为1:(4-6); S12、将壁材溶于水中,搅拌均匀,形成包埋液,其中壁材与水的重量份数比为1:(5-7); S13、将相应重量份数的芯材加入包埋液内,在33-38℃、8000-10000r/min的条件下搅 拌均匀,得到微胶囊阻燃协效剂溶液; S14、将微胶囊阻燃协效剂溶液通过离心喷雾塔进行喷雾冷凝造粒,制得微胶囊阻燃协 效剂; S2、将相应重量份数的载体在80-120℃下进行干燥2-3h,得到干燥后的载体; S3、将相应重量份数的抗氧剂、润滑剂、卤系阻燃剂和微胶囊阻燃协效剂、干燥后的载 体混合均匀,得到阻燃母粒的初混物; 4 CN 111574773 A 说 明 书 3/6 页 S4、将上述得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得阻燃母粒。 通过采用上述技术方案,首先制作微胶囊阻燃协效剂,通过微胶囊阻燃协效剂能 够使得芯材能够均匀分散在载体,避免芯材分布不均匀而影响阻燃母粒的阻燃效果。 综上所述,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: (1)微胶囊阻燃协效剂是通过运用微胶囊技术,将芯材包埋在壁材所形成的微小封闭 的胶囊中,能够有效地把芯材与周围环境隔开,降低或避免外界环境对芯材的不利影响,可 以达到保护芯材的目的,从而延长阻燃母粒阻燃性能的持久性; (2)通过形成胶囊,能够使得芯材均匀地分散在载体中,当着火时,温度升高导致壁材 破裂,芯材与卤系阻燃剂接触,芯材对卤系阻燃剂起到辅助效果,从而达到提高产品阻燃的 效果; (3)在芯材中加入碳酸氢钠,随着温度的不断升高,碳酸氢钠受热分解,产生二氧化碳, 使得胶囊内部的压强不断增大,加快了胶囊破裂的速度,缩短芯材与卤系阻燃剂接触时间, 达到阻燃的效果;同时,二氧化碳密度又比空气的大,能够覆盖在产品上,隔绝材料与外界 氧气和热接触,达到阻燃的效果。