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的铝、镁助剂的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述铝、镁助剂的芯材粒径优选为10μm~65μm。本发明专利技术的包覆型阻燃剂中铝、镁助剂是二烷基次膦酸盐的协效剂，该包覆型阻燃剂实现了二烷基次膦酸盐阻燃剂和铝、镁助剂的高效复合，解决了复配型阻燃剂混合物在高聚物组合物中分散不均的问题，在很大程度上解决了铝、镁助剂添加量大、与树脂相容性差的问题，提高了阻燃高聚物组合物性能的均一性，降低了对阻燃高聚物组合物性能的损害。同时，该包覆型阻燃剂应用于高聚物组合物时，既能保证高聚物组合物的流动性，又能够在很大程度上减轻阻燃高聚物组合物加工过程中对加工装置螺杆的腐蚀。
【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铝、镁助剂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
二烷基次膦酸盐作为一种高效的无卤阻燃剂，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。早在20世纪70年代末80年代初，美国Pennwalt公司就已对各种二烷基次膦酸盐的性质进行测试。令人遗憾的是，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。同时，相对于非阻燃的尼龙，添加有二烷基次膦酸盐的尼龙流动性显著下降，大大限制了其在薄壁电子元器件领域的应用（US 20110021676A1）。为了解决上述问题，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。专利CN 103937027A通过将二乙基次膦酸铝中的同系物控制在特定的含量范围，大大减轻了添加有二乙基次膦酸铝的模塑组合物对配混组合装置螺杆的腐蚀和对周围聚合物的损害。但该方法无法避免二乙基次膦酸铝对模塑组合物流动性的降低。专利CN 103756011A将聚合物组合物中二烷基次膦酸盐的添加量控制在1wt%~40wt%，能够提高聚合物组合物的流动性。但该方法无法避免添加有二烷基次膦酸盐的高聚合物组合物对加工装置金属部件的腐蚀。以上的现有技术均或者只能解决某一方面的问题，或者会对高聚合物组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以铝、镁助剂为芯材，二烷基次膦酸盐阻燃剂为包覆层的包覆型阻燃剂，该包覆型阻燃剂应用于高聚物组合物时，既能保证高聚物组合物的流动性，又能够在很大程度上减轻阻燃高聚物组合物加工过程中对加工装置螺杆的腐蚀。同时，该包覆型阻燃剂实现了二烷基次膦酸盐与铝、镁助剂的高效复合，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，降低对高聚物组合物机械性能的损害。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1μm~90μm的铝、镁助剂的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述铝、镁助剂的芯材粒径优选为10μm ~65μm。其中，所述芯材与包覆层的质量比为1：100~60：100。优选地，所述芯材与包覆层的质量比为5：100~40：100。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，高聚物组合物流动性差，加工过程中对加工装置螺杆腐蚀严重。其中，所述包覆型阻燃剂的粒径为5μm~150μm；优选为15μm~90μm；更优选为25μm~70μm。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%~1wt%。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/L。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，所述铝、镁助剂选自铝、镁的氧化物及氢氧化物一种或多种混合物；优选为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁中的一种或多种混合物。其中，所述二烷基次膦酸盐具有如式I所示的分子结构：其中，R1，R2相同或不同，表示为直链或支链C1-C6烷基；M为Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr或Mn；m为2-4。优选地，所述R1，R2相同或不同，为甲基、乙基、丙基、丁基、己基。优选地，所述M为Mg、Ca、Al、Zn。更优选地，所述二烷基次膦酸盐为二乙基次膦酸铝、二丙基次膦酸铝、二丁基次膦酸锌、二己基次膦酸镁、乙基丁基次膦酸钙中的一种或多种混合物；优选为二乙基次膦酸铝。一种上述包覆型阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：a）将铝、镁助剂分散在水中，制成悬浮液；b）将二烷基次膦酸/盐水溶液、金属化合物水溶液加入悬浮液中进行包覆反应；c）将包覆反应产物过滤、洗涤、干燥，得到包覆型阻燃剂。其中，所述包覆反应是指二烷基次膦酸/盐水溶液与金属化合物水溶液反应生成沉淀，所生成的沉淀附着在铝、镁助剂芯材的表面，形成包覆反应产物。其中，所述二烷基次膦酸/盐选自二乙基次膦酸/钠/钾、二丙基次膦酸/钠/钾、二丁基次膦酸/钠/钾、乙基丁基次膦酸/钠/钾、二己基次膦酸/钠/钾中的一种或多种混合物；优选为二乙基次膦酸/钠。其中，所述金属化合物选自Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr或Mn的化合物中的一种或几种；优选为Mg、Ca、Al或Zn的化合物中的一种或几种；更优选为Al的化合物。其中，所述步骤a）、b）、c）中，分散、加入、包覆反应、过滤、洗涤的温度为0-140℃，干燥的温度60℃-230℃。本专利技术还公开了上述包覆型阻燃剂作为阻燃剂的用途。本专利技术还公开了包含上述包覆型阻燃剂的高聚物组合物。其中，所述高聚物组合物包含5wt%~25wt%包覆型阻燃剂，45wt%~75wt%高聚物或其混合物。其中，所述高聚物为PA、PBT、PET、PPE、TPEE、HTPA中的一种或多种的混合物；优选为PA、PBT、PPE、HTPA中的一种或多种混合物。其中，所述高聚物组合物，可根据材料不同性能的需求，加入0~30wt%的玻璃纤维或填料和0~5wt%的助剂。本专利技术的填料是通常用来强化或填充聚合物的物质，也可使用两种或更多无机填料和/或增强剂的混合物。填料可以包括以下的一种或多种：玻璃纤维、玻璃鳞片、高岭土、粘土、滑石粉、硅灰石、碳酸钙、二氧化硅、碳纤维、钛酸钾等。所述加工助剂可以是不干扰前述希望性质但是提高其它有益性质的额外组分，如抗氧化剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、色剂、光稳定剂。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1）本专利技术本文档来自技高网...
【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的铝、镁助剂的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述铝、镁助剂的芯材粒径优选为10μm ~65μm。
【技术特征摘要】
1.一种包覆型阻燃剂，其特征在于，含有粒径为1μm~90μm的铝、镁助剂的芯材，在芯材的外表面包覆有二烷基次膦酸盐阻燃剂的包覆层；所述铝、镁助剂的芯材粒径优选为10μm ~65μm。
2.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述芯材与包覆层的质量比为1：100~60：100；优选为5：100~40：100。
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5μm ~150μm；优选为15μm ~90μm；更优选为25μm ~70μm。
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0.01wt%~10wt%，优选为0.1wt%~1wt%。
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0.005 wt%~9.99 wt%。
7.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述铝、镁助剂选自铝、镁的氧化物及氢氧化物一种或多种混合物；优选为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁中的一种或多种混合物。
8.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述二烷基次膦酸盐阻燃剂具有如式I所示的分子结构：
其中，R1，R2相同或不同，表示为直链或支链C1-C6烷基；
M为Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr或Mn；
m为2-4。
9.根据权利要求8所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述R1，R2相同或不同，为甲基、乙基、丙基、丁基、己基；所述M为Mg、Ca、Al、Zn。
10.根据权利要求8或9所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述二烷基次膦酸盐选自二乙基次膦酸铝、二丙基次膦酸铝、二丁基次膦酸锌、二己基次膦酸镁、乙基丁基次膦...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢昌利，柴生勇，李积德，陈林，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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