本发明专利技术公开了一种包覆型阻燃剂，含有粒径为1μm~90μm的碳酸盐的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述碳酸盐的芯材粒径优选为15μm~50μm。本发明专利技术的包覆型阻燃剂中碳酸盐是二烷基次膦酸盐阻燃剂的协效剂，添加有该包覆型阻燃剂的高聚物组合物燃烧过程中释热量小，生烟量少，对加工装置螺杆的腐蚀程度减小。同时，该包覆型阻燃剂实现了二烷基次膦酸盐阻燃剂和碳酸盐的高效复合，解决了复配型阻燃剂混合物在树脂中分散不均的问题，可最大程度地发挥这两种组分的协同效应，相对于复配型阻燃剂混合物具有更好的增效作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子助剂领域，涉及一种包覆型阻燃剂，具体涉及二烷基次膦酸盐 阻燃剂包覆在碳酸盐的表面形成的包覆型阻燃剂，以及该包覆型阻燃剂的制备方法与应用 和由其组成的高聚物组合物。
技术介绍
自从有机合成高分子材料广泛使用后，人类即开始面临新的火灾威胁，原因是这 类材料绝大部分是易燃或可燃的。所以在材料中加入阻燃剂成为预防火灾发生，降低火灾 危险的可行性和必要性措施之一。但据数据统计，火灾中死亡事故大部分是由于有毒有害 气体和烟的窒息造成的，所以抑烟、减毒是与阻燃相提并论的。无卤阻燃剂逐渐取代有卤阻 燃剂，广泛应用于高分子材料中，正是为了在保证阻燃的前提下，达到抑烟、减毒的效果。 二烷基次膦酸盐作为一种高效的磷系无卤阻燃剂，具有阻燃剂用量小，模塑组合 物机械性能好，色泽佳，烟密度低，CTI值高的特点。添加有二烷基次膦酸盐的高聚物组合物 燃烧过程中，二烷基次膦酸盐能大大降低高聚物组合物的分解温度，促使高聚物组合物提 前分解，在较低温度下即可形成炭层，保护炭层下的高聚物组合物在更高温度下不会被引 燃，从而起到良好的阻燃效果。美国Ticona公司先后研宄了烷基次膦酸锌/铝/钙做阻燃 剂在PA和PBT中的性能，得出甲基乙基次膦酸铝/钙在PBT中的添加量为15%和在PA中 的添加量为20%时，能够达到UL94 V-O阻燃级别。令人遗憾的是，由于二烷基次膦酸盐是 通过促使高聚物组合物提前分解成炭达到阻燃目的，这就导致阻燃高聚物组合物燃烧时处 于不完全燃烧状态，而产生大量的烟，并在燃烧的初始阶段放出大量的热，在一定程度上增 加了火灾中的死亡事故。 为了解决阻燃高聚物组合物不完全燃烧带来的生烟问题，在先技术给出了多种解 决方案。CN103724967A在阻燃树脂中加入了复配型助剂解决生烟量大的问题，该复配型助 剂由按共混材料重量百分比的下述组分构成：氢氧化镁〇. 5wt%-4wt%，硼酸锌lwt%-6wt%， 分子筛活化粉lwt%-5wt%，将氢氧化镁、硼酸锌、分子筛活化粉混合，搅拌均匀，即制得该复 配型助剂。CN101591468A在树脂体系中加入了 ：0. 2wt%-2wt%的复合降烟剂和lwt%-6wt% 的低发烟促进剂。 同时，当二烷基次膦酸盐应用于高温尼龙或聚酯时，添加有二烷基次膦酸盐的模 塑组合物在加工过程中会对加工装置的金属部件产生严重腐蚀。（US 20110021676A1)。 为了解决模塑组合物对加工装置金属部件腐蚀的问题，专利US 20110021676A1 将二烷基次膦酸盐和有机酸或无机酸的金属盐复配在一起，应用于尼龙或聚酯中，相对于 单独使用二烷基次膦酸盐的尼龙或聚酯，大大提高了其流动性，且在一定程度上减轻了模 塑组合物对加工装置金属部件的腐蚀。但上述专利（US 20110021676A1)中的复配型阻燃 剂只是在使用时或使用前将各种阻燃剂进行机械物理混合，存在分散不均匀的问题，且由 于有机酸或无机酸的金属盐添加量大，与材料相容性差，会严重损害模塑组合物机械性能。 以上的现有技术均是在使用时或使用前将阻燃剂和助剂进行机械物理混合，一般 都存在分散不均匀的问题，不能完全发挥各组分之间的协同效应，可能会对聚合物其它方 面的性能造成影响。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种二烷基次膦酸盐阻燃剂包覆碳酸盐的包覆型阻 燃剂，该包覆型阻燃剂应用于高聚合物组合物时，能够在很大程度上降低阻燃高聚物组合 物燃烧过程中的生烟量和释热量。同时，该包覆型阻燃剂实现了二烷基次膦酸盐阻燃剂与 碳酸盐的高效复合，能有效地解决复配型阻燃剂分散不均的问题，提高阻燃高聚物组合物 性能的均一性。并且该包覆型阻燃剂应用于高聚合物组合物时，能够在很大程度上减轻高 聚合物组合物加工过程中对加工装置螺杆的腐蚀。 本专利技术的另一目的是提供上述包覆型阻燃剂的制备方法。 本专利技术的再一目的是提供上述包覆型阻燃剂的用途。 本专利技术的再一目的是提供包含上述包覆型阻燃剂的高聚物组合物。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： 一种包覆型阻燃剂，含有粒径为1 μ m~90 μ m的碳酸盐的芯材，在芯材的外表面包覆有 二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述碳酸盐的芯材粒径优选为15 μ m ~50 μ m。 所述芯材与包覆层质量比为1 :100~60 :100。优选地，所述芯材与包覆层质量比为 10 :100~45 :100。非本专利技术所述的芯材与包覆层质量比的包覆型阻燃剂，应用于高聚物组 合物时，燃烧过程中释热量大，生烟量多，对加工装置螺杆的腐蚀程度大。 其中，所述包覆型阻燃剂的粒径为5μL? ~150μL?;优选为15μL? ~90μL?;更优选 为 25 μ m~70 μ m。 其中，所述包覆型阻燃剂的含水率为0. 01 wt%~10wt%，优选为0.1 wt%~lwt%。 其中，所述包覆型阻燃剂的堆积密度为50 g/L ~850g/L，优选为200 g/L ~650g/ L0 其中，所述包覆型阻燃剂在水、有机溶剂或水和有机溶剂混合物中的溶解度为 0. 005wt%~9. 99wt%。 其中，所述有机溶剂为醇、醚、酮、羧酸、酯、脂肪族碳氢化合物、脂环族碳氢化合 物、芳香族碳氢化合物、卤代烃中的一种或多种的混合物。优选为甲醇、乙醇、乙二醇、乙醚、 乙二醇醚、丙酮、乙酸、乙酸乙酯、正己烷、苯、甲苯、环己烷、氯仿、四氯化碳中的一种或多种 混合物。 其中，所述碳酸盐选自碳酸正盐、酸式碳酸盐、碱式碳酸盐中的一种或多种混合 物；所述碳酸正盐选自碳酸镁、碳酸锌、重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的一种或多种混合物，优 选为碳酸镁、轻质碳酸钙；所述酸式碳酸盐选自碳酸氢镁、碳酸氢钙、碳酸氢钠中的一种或 多种混合物，优选为碳酸氢钙；所述碱式碳酸盐选自碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、碱式碳酸镁 中的一种或多种混合物，优选为碱式碳酸锌。 其中，所述二烷基次膦酸盐阻燃剂具有如式I所示的分子结构：【主权项】1. 一种包覆型阻燃剂，其特征在于，含有粒径为1 μ m~90 μ m的碳酸盐的芯材，在芯材 的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述碳酸盐的芯材粒径优选为15 μπι ~50 μ m〇2. 根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述芯材与包覆层质量比为I : 100~60 :100 ;优选为 10 :100~45 :100。3. 根据权利要求1或2所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述包覆型阻燃剂的粒径为 5. m ~150 μ m 15 μ m ~90 μ m 25 μ m ~了0 μ m。4. 根据权利要求1或2所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述包覆型阻燃剂的含水率 为 0· 01 wt%~10wt%，优选为 0· I wt%~lwt%。5. 根据权利要求1或2所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述包覆型阻燃剂的堆积密 度为 50 g/L ~850g/L，优选为 200 g/L ~650g/L。6. 根据权利要求1或2所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述包覆型阻燃剂在水、有 机溶剂或水和有机溶剂混合物中的溶解度为〇. 005 wt%~9. 99wt%。7. 根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述碳酸盐选自碳酸正盐、酸式 碳酸盐、碱式碳酸盐中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包覆型阻燃剂，其特征在于，含有粒径为1μm~90μm的碳酸盐的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述碳酸盐的芯材粒径优选为15μm ~50μm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柴生勇，卢昌利，陈林，李积德，孔蕾，李岩，
申请(专利权)人：广州金凯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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