本发明专利技术公开一种基于三哌嗪‑三嗪成炭剂的阻燃复合物，它为共混物，该共混物的组分包括高分子基体P、阻燃剂体系F、协效剂和抗氧剂，该共混物中各组分的质量百分含量为：70~85﹪高分子基体P、14～28﹪阻燃剂体系F、0.9～1.4﹪协效剂、0.1～0.6﹪抗氧剂。本发明专利技术的阻燃复合物阻燃效率好，避免现有商品阻燃剂效率低、添加量大导致力学性能变差、成本上升的缺点，在阻燃剂添加量较低的情况下能通过UL94 V‑0级别，成本适中，加工便利，综合性能优异。
Three piperazine three triazine compound into a flame retardant agent based on carbon
The invention discloses a three piperazine three triazine based on flame retardant composite carbon agent, it is a blend of the blend components including polymer matrix P, flame retardant F, synergistic agent and antioxidant, the blend of the components in weight percent: 70~85% of polymer matrix P, 14 ~ 28% of flame retardant F, 0.9 ~ 1.4, 0.1 ~% synergist% 0.6 antioxidants. Flame retardant compound of the invention has good flame retardant efficiency, avoid the existing commercial flame retardant efficiency is low, add a large amount of lead to poor mechanical properties and disadvantages of rising costs, adding lower through the UL94 V 0 level in flame retardant moderate cost, convenient processing, excellent comprehensive performance.
【技术实现步骤摘要】
基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物。
技术介绍
高分子材料由于本身结构的原因，大部分都是易燃的，由于结构的不同，有的高分子材料燃烧后能产生一定量的炭，有的基本上不会产生炭，而产生炭对提高阻燃性能非常重要。通常成炭率高的材料本身阻燃性能比较好，而且通过添加少量阻燃剂就可以很容易实现阻燃。因此成炭对高分子材料实现阻燃异常重要。对于本身难以成炭的高分子而言，通过引入成炭剂与阻燃剂复合是提高其阻燃性能更有效的一种方法。因而，一些难成炭高分子如聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物等，通常引入成炭剂季戊四醇、三嗪成炭剂或成炭高分子聚碳酸酯等来提高其阻燃效率。三嗪成炭剂是近些年开发的一种新型成炭剂，由于其实大分子比季戊四醇等小分子成炭剂在抗析出和耐水性方面有优势，阻燃效率也比较高。但是三嗪成炭剂常以三聚氯氰为原料，涉及多官能的反应，反应活性也不够高、空间位阻又大，使得三嗪类成炭剂中Cl元素残留较高。因而我们开发了三哌嗪三嗪，先采用哌嗪将三聚氯氰的三个氯取代，形成三哌嗪-三嗪，然后采用高活性的二元酰氯为单体，通过形成酰胺的形式来制备含有三哌嗪-三嗪结构的成炭剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，采用三哌嗪-三嗪成炭剂作为成炭剂，以高分子P作为基体，采用磷系阻燃剂作为酸源，另外添加其他的助剂，形成阻燃复合物，提高阻燃效率，充分发挥三哌嗪-三嗪成炭剂的优势，获得高效、环保的阻燃材料。本专利技术的技术解决方案是：该基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物为共混物，该共混物的组分包括高分子基体P、阻燃剂体系F、协效剂和抗氧剂，该共混物中各组分的质量百分含量为：70～85﹪高分子基体P、14～28﹪阻燃剂体系F、0.9～1.4﹪协效剂、0.1～0.6﹪抗氧剂。其中，所述的高分子基体P为聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯EVA、热塑性聚氨酯TPU的一种。其中，所述的阻燃剂体系F由磷系阻燃剂和三哌嗪-三嗪成炭剂按质量比2:1～5:1混合而成。其中，阻燃剂体系F中的磷系阻燃剂为聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝。其中，所述的协效剂为蒙脱土、分子筛、海泡石、埃洛石、石墨烯或醋酸锌。其中，所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、双（2，4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯、双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。其中，所述的阻燃复合物中还可以加入常用助剂，如偶联剂、紫外光吸收剂、增强剂；偶联剂有钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、二硬脂酰氧异丙基铝酸、硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570；紫外线吸收剂有UV-531、UVP-327、AM-101，增强剂有DH-1、DH-2、DH-3、DH-4。本专利技术制得的基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，与现有的无卤阻燃复合物相比较，具有以下特点：1）阻燃效率高，能在阻燃剂添加量较低时通过UL94V-0级别，并保持了材料良好的力学性能和质轻的优点；2）材料加工工艺简单，对设备无腐蚀，不粘连模具，生产和使用更简便；3）制品热稳定性好，阻燃剂和协效剂与高分子基体加工及热解温度相匹配，加工过程不分解，燃烧时在基体降解前能形成致密膨胀炭层保护下层基体；4）阻燃复合物燃烧时快速形成凝聚相炭层，具有良好的抗熔滴特性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的分析，但并不是对技术方案的限制。实施例1：取750g聚乙烯、240g阻燃剂体系（180g聚磷酸铵，60g三哌嗪-三嗪成炭剂）、9g蒙脱土、1g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸]季戊四醇酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃聚丙烯复合物；其中螺杆转速60r/min，挤出温度为160℃。按UL94标准测试，实施例1的阻燃聚丙烯复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有的商品无卤阻燃聚乙烯复合物若达到UL94V-0级别时，所需阻燃剂的添加量不少于30wt﹪。实施例2：取850g聚丙烯、140g阻燃剂体系（94g聚磷酸铵，46g三哌嗪-三嗪成炭剂）、9g分子筛、1gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃聚乙烯复合物；其中螺杆转速70r/min，挤出温度为190℃。按UL94标准测试，实施例2的阻燃聚乙烯复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有的商品无卤阻燃聚丙烯复合物若达到UL94V-0级别时，所需阻燃剂的添加量不少于20wt﹪。实施例3：取425g乙烯醋酸乙烯酯EVA、70g阻燃剂体系（47g聚磷酸铵，23g三哌嗪-三嗪成炭剂）、4.5g分子筛、0.5g三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃EVA复合物；其中螺杆转速60r/min，挤出温度为140℃。按UL94标准测试，实施例3的阻燃EVA复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有商品无卤阻燃EVA复合物若达到UL94V-0级别时，所需阻燃剂的添加量不少于30wt﹪。实施例4：取400gTPU、90g阻燃剂体系（75g聚磷酸铵，15g三哌嗪-三嗪成炭剂）、7g埃洛石、2g双（2，4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯、1g双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃TPU复合物；其中螺杆转速80r/min，加工温度为160℃。按UL94标准测试，实施例4的阻燃TPU复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有商品无卤阻燃TPU复合物若达到UL94V-0级别时，所需阻燃剂的添加量不少于25wt﹪。实施例5：取1050g聚乙烯、420g阻燃剂体系（315g聚磷酸三聚氰胺，105g三哌嗪-三嗪成炭剂）、21g海泡石、9g双（2，4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃聚丙烯-聚乙烯复合物；其中螺杆转速70r/min，加工温度为150℃。按UL94标准测试，实施例5的聚丙烯-聚乙烯复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有的商品无卤阻燃聚乙烯复合物若达到UL94V-0级别时，所需阻燃剂的添加量不少于30wt﹪。实施例6：取1200g聚丙烯、270g阻燃剂体系（203g聚磷酸三聚氰胺，67g三哌嗪-三嗪成炭剂）、21g醋酸锌、9g双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯，使用高速混合机混合均匀；将所得混合物加入螺杆挤出机的料筒中进行挤出，冷却、切料制得阻燃聚丙烯复合物；其中螺杆转速80r/min，加工温度200℃。按UL94标准测试，实施例6的阻燃聚丙烯复合物的垂直燃烧性能为V-0级；现有的无卤阻燃聚丙烯-聚乙烯复合物若达到V-0级别时，所需阻燃剂的最低添加量为28wt﹪。实施例7：取2250g乙烯醋酸乙烯酯EVA、720g阻燃剂体系（480g聚磷酸三聚氰胺，240g三哌嗪-三嗪成炭剂）、27本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于三哌嗪‑三嗪成炭剂的阻燃复合物，其特征是：它为共混物，该共混物的组分包括高分子基体P、阻燃剂体系F、协效剂和抗氧剂，该共混物中各组分的质量百分含量为：70~85﹪高分子基体P、14～28﹪阻燃剂体系F、0.9～1.4﹪协效剂、0.1～0.6﹪抗氧剂。
【技术特征摘要】
1.基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，其特征是：它为共混物，该共混物的组分包括高分子基体P、阻燃剂体系F、协效剂和抗氧剂，该共混物中各组分的质量百分含量为：70~85﹪高分子基体P、14～28﹪阻燃剂体系F、0.9～1.4﹪协效剂、0.1～0.6﹪抗氧剂。2.根据权利要求1所述的基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，其特征是：所述的高分子基体P为聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯EVA、热塑性聚氨酯TPU的一种。3.根据权利要求1所述的基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，其特征是：所述的阻燃剂体系F由磷系阻燃剂和三哌嗪-三嗪成炭剂按质量比2:1～5:1混合而成。4.根据权利要求3所述的基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻燃复合物，其特征是：阻燃剂体系F中的磷系阻燃剂为聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝。5.根据权利要求1所述的基于三哌嗪-三嗪成炭剂的阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，王文钦，凌坤华，陈希磊，孙立水，
申请(专利权)人：江苏坤宇集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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