硅系阻燃剂及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种不影响制品物理机械性能且价格低廉的无机硅系阻燃剂及其生产方法。该阻燃剂主要含有白碳黑、氢氧化铝和三氧化二锑。这种阻燃剂不损害聚合物制品的物理机械性能，相溶性很好，亲和力特别强，无毒、阻燃效果持久且生产成本远低于有机阻燃剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃剂，特别涉及一种用于矿用阻燃输送带或电缆料加工中的无机硅系阻燃剂。
技术介绍
阻燃剂是塑料加工中消费量最多的助剂之一，在合成纤维、橡胶、涂料等方面也有广阔的应用前景。目前市场上已有的阻燃剂主要分为无机和有机两种类型，其中无机阻燃剂价格虽低，但其影响制品的加工性能及物理机械性能；有机阻燃剂虽然对制品的加工性能及物理性能影响不大，但其成本高，并且一般含有对人体有害的毒性物质(如卤素)。目前国际上使用的溴、氯、磷、硼、锑共五大类燃阻剂的上百种产品都程度不同地存有一定的毒素。在全世界范围内都已明令限期使用溴类阻燃剂产品，其它类型阻燃剂也将被无毒阻燃剂所替代。针对现有阻燃剂的上述缺点，申请人经过不懈努力，专利技术了一系列无机硅系阻燃剂，如申请人之前已经向国家知识产权局申请的申请号为200510053434.9的专利技术专利。这类硅系燃阻剂不含卤素，功效大，使用范围广。它们的出现，填补了世界范围内硅系阻燃剂的空白，开创了阻燃剂产品的另一个分支。随着在生产使用当中所获得的巨大成功，现在这种硅系阻燃剂已经引起了全世界阻燃界同行的高度重视和认同。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种不影响制品物理机械性能且价格低廉的无机硅系阻燃剂。本专利技术的无机硅系阻燃剂主要包括白碳黑45％-70％；三氧化二锑15％-40％；氢氧化铝15％-40％。本专利技术另一方面提供了一种上述无机硅系阻燃剂的生产方法。该生产方法为将45-70份白碳黑放入反应釜，升温至120℃-190℃；再加入15-40份三氧化二锑和15-40份氢氧化铝；升温至150℃-230℃后，在3-5分钟内分别加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶联剂、1-3份增塑剂和3-5份稳定剂。本专利技术的白碳黑没有特别限定，可采用任何市售的白碳黑；偶联剂也没有特别限定，如可采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂等；汽油优选采用高标号汽油，如可采用120-300#汽油；增塑剂也无特别限定，例如可采用二辛酯或二丁酯增塑剂等；稳定剂也没有特别限定，例如可采用三盐或二盐等稳定剂。本专利技术的硅系阻燃剂不损害聚合物制品的物理机械性能，即聚合物经阻燃加工后，其原来的物理性能不变坏，特别是不降低热变形温度、机械强度和电气性能等；阻燃效果持久且生产成本远低于有机阻燃剂。具体实施例方式分别将白碳黑、氢氧化铝和三氧化二锑(纯度不低于90％，优选不低于99％)干燥后研磨(球磨)均匀至325目以上备用；实施例1将45公斤白碳黑放入反应釜中，升温至120℃；然后加入15公斤三氧化二锑和40公斤氢氧化铝，继续升温至150℃；接着在3分钟内分别加入5公斤120#汽油、10公斤十二烷基苯、1公斤硅烷偶联剂(KH-550)、1公斤二辛酯增塑剂和3公斤三盐稳定剂(三盐基硫酸铅)；冷却后出釜，制得本专利技术的阻燃剂。实施例2将70公斤白碳黑放入反应釜中，升温至150℃；然后加入15公斤三氧化二锑和15公斤氢氧化铝，继续升温至190℃；接着在4分钟内分别加入6公斤200#汽油、11公斤十二烷基苯、1.5公斤的钛酸酯偶联剂(CS-101)、2公斤二丁酯增塑剂和4公斤二盐稳定剂(二盐基亚磷酸铅)；冷却后出釜，制得本专利技术的阻燃剂。实施例3将45公斤白碳黑放入反应釜中，升温至190℃；然后加入40公斤三氧化二锑和15公斤氢氧化铝，继续升温至230℃；接着在5分钟内分别加入8公斤300#汽油、12公斤十二烷基苯、2公斤铝酸酯偶联剂(H-2)、3公斤二丁酯增塑剂和5公斤二盐稳定剂(二盐基亚磷酸铅)；冷却后出釜，制得本专利技术的阻燃剂。生产过程中，由于各种起改性作用的添加剂如偶联剂、汽油、十二烷基苯、增塑剂以及稳定剂在高温下大多挥发或分解，经检测后所得成品的主要活性成分为白碳黑、三氧化二锑和氢氧化铝，含量分别为45-70％、15-40％和15-40％。外观为灰白色粉末，粒度在320目以上，密度为2.3-2.35g/cm(白碳黑密度和三氧化二锑密度的平均值)；含水量不高于0.5％。本产品优点如下1、高效在PVC阻燃输送带糊体配方中，只需使用此一种产品20-25份(总份数之比)，即可使产品的阻燃效果达到煤炭部MT147-92标准。2、分散性好在高分子材料中分散均匀。3、对高分子材料无不良影响本品对高分子材料的物理化学性能影响小，且具有一定补强作用。例如可提高阻燃输送带整体的密实性。4、使用方便，价格低廉。5、无毒本品不含卤素等毒性物质。本领域技术人员应当理解，上述实施例仅为解释本专利技术而不应当理解为对其的限制。权利要求1.一种硅系阻燃剂，主要包括白碳黑45％-70％；三氧化二锑15％-40％；氢氧化铝15％-40％。2.如权利要求1所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述三氧化二锑的纯度为99％以上。3.一种硅系阻燃剂的生产方法，包括步骤将45-70份白碳黑放入反应釜，升温至120℃-190℃；再加入15-40份三氧化二锑和15-40份氢氧化铝，升温至150℃-230℃；在3-5分钟内分别加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶联剂、1-3份增塑剂和3-5份稳定剂，最后冷却出釜制得所述阻燃剂。4.如权利要求3所述的硅系阻燃剂的生产方法，其特征在于所述白碳黑、三氧化二锑和氢氧化铝的粒度均为325目以上。5.如权利要求3所述的硅系阻燃剂的生产方法，其特征在于所述三氧化二锑的纯度为99％以上。6.如权利要求3所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。7.如权利要求3所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的汽油为120-300#汽油。8.如权利要求3所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的增塑剂为二辛酯或二丁酯增塑剂。9.如权利要求3所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的稳定剂为三盐或二盐稳定剂。全文摘要本专利技术提供了一种不影响制品物理机械性能且价格低廉的无机。该阻燃剂主要含有白碳黑、氢氧化铝和三氧化二锑。这种阻燃剂不损害聚合物制品的物理机械性能，相溶性很好，亲和力特别强，无毒、阻燃效果持久且生产成本远低于有机阻燃剂。文档编号C09K21/02GK1710020SQ200510017750公开日2005年12月21日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日专利技术者马顺发, 马香红, 张瑞华, 宋永正, 马睿君 申请人:马顺发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅系阻燃剂，主要包括：白碳黑：４５％－７０％；三氧化二锑：１５％－４０％；氢氧化铝：１５％－４０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马顺发，马香红，张瑞华，宋永正，马睿君，
申请(专利权)人：马顺发，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]