一种无卤阻燃母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种无卤阻燃母粒及其制备方法。一种无卤阻燃母粒，无卤阻燃母粒的原料主要包括按质量百分数计的以下组分：无卤阻燃剂50‑78％、阻燃剂10‑30％、聚烯烃10‑40％、抗氧化剂0.1‑10％以及微胶囊化材料1‑10％。本发明专利技术提供的无卤阻燃母粒就具有比直接使用阻燃剂粉体或单一聚烯烃更好的和聚乙烯相溶，让阻燃剂更好的进入了聚烯烃的分子间隙中，从而使制作出来的阻燃聚乙烯表面光滑，无颗粒感，更好的保持了本来的物理性能，也使阻燃剂达到了更好的阻燃效果，可以在比传统阻燃剂添加量更少的情况下使合成树脂具有优良的阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃母粒及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种无卤阻燃母粒及其制备方法。
技术介绍
聚烯烃具有优良的机械和化学性能，但是大部分聚烯烃是易燃物，有很大的潜在危险，故在一些应用中需要进行阻燃处理。而目前主流的添加型阻燃剂主要是针对注塑和挤塑产品，而针对薄膜尤其是针对保温减震的聚乙烯泡沫很难达到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃母粒及其制备方法，其旨在针对泡沫特殊的结构，使其在能够发泡的前提下还能保持较好的阻燃效果。本专利技术提供一种技术方案：一种无卤阻燃母粒，无卤阻燃母粒的原料主要包括按质量百分数计的以下组分：无卤阻燃剂50-78％、阻燃剂10-30％、聚烯烃10-40％、抗氧化剂0.1-10％以及微胶囊化材料1-10％；无卤阻燃剂包括70-99wt％的磷酸盐阻燃剂、1-30wt％的润滑分散剂；阻燃剂为含氮类磷酸盐类化合物。微胶囊化材料为含有氨基和羧基的有机化合物和缩合剂。本专利技术还提供一种技术方案：上述无卤阻燃母粒的制备方法，包括：混合磷酸盐阻燃剂、部分润滑分散剂、部分微胶囊化材料；加热至80-90℃搅拌25-35min，冷却至20-25℃后与阻燃剂、聚烯烃以及抗氧化剂混合进行第一次挤出切粒；将第一次挤出切粒得到的粒料与剩余的润滑分散剂、剩余的微胶囊化材料混合进行第二次挤出切粒。在本专利技术的其他实施例中，上述第一次挤出的原料中，磷酸盐阻燃剂、部分润滑分散剂的总质量与部分微胶囊化材料的质量之比为94-98％：1-4％。本专利技术实施例提供的无卤阻燃母粒及其制备方法的有益效果是：与直接使用阻燃剂粉体或单一聚烯烃相比，本专利技术制作的无卤阻燃母粒与聚乙烯相溶性更好，阻燃剂更容易进入聚烯烃的分子间隙中，从而使制作出来的阻燃聚乙烯表面光滑，无颗粒感，增加无卤阻燃母粒的阻燃效果；节约无卤阻燃母粒添加量的同时，使合成树脂具有优良的阻燃效果。微胶囊化材料可以在阻燃剂表面形成一种大分子的隔离膜，使含氮类磷酸盐类化合物不易挥发，微胶囊化材料提供的部分氨基与氮类磷酸盐类化合物中的酸源磷酸缩合反应，生成磷酰胺。微胶囊化材料中中多余的活性基团则可以通过与树脂中的游离基结合，将阻燃剂牢固的结合在树脂上，从而使阻燃剂稳定的存在于树脂中，达到长期保持阻燃效果的作用。本专利技术的制备方法让微胶囊化材料和阻燃剂充分结合反应，让其充分进入阻燃剂内部，而在制备过程中加入润滑分散剂主要是防止在气流磨中产生团聚现象，但增加其比例会影响表面反应和阻燃效果。本方法是利用阻燃剂和聚烯烃在双螺杆挤出过程中，达到半熔融状态，能够与微胶囊化材料剂发生化学反应的原理，与具有不同表面能的阻燃剂分别分步反应，从而使阻燃剂能够充分分散混合在聚烯烃中。代替了传统的添加型偶联剂，这样所制得的无卤阻燃母粒就具有与树脂更好的相容性和更宽的使用范围，同时也能制备高含量的无卤阻燃母粒。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的无卤阻燃母粒及其制备方法进行具体说明。一种无卤阻燃母粒，无卤阻燃母粒的原料主要包括按质量百分数计的以下组分：无卤阻燃剂50-78％、阻燃剂10-30％、聚烯烃10-40％、抗氧化剂0.1-10％以及微胶囊化材料1-10％；无卤阻燃剂包括70-99wt％的磷酸盐阻燃剂、1-30wt％的润滑分散剂；阻燃剂为含氮类磷酸盐类化合物。本专利技术中用聚烯烃采用具有和阻燃剂类似结构的极性较大的树脂，如EVA、PA、SBS、SEBS等与聚烯烃复合使用，由于这些树脂具有极性相对较大的基团，能够与阻燃剂很好的结合起来，同时，这些树脂又能够和聚烯烃很好的相溶在一起，这样制作出来的无卤阻燃母粒就具有比直接使用阻燃剂粉体或单一聚烯烃更好的和聚乙烯相溶，让阻燃剂更好的进入了聚烯烃的分子间隙中，从而使制作出来的阻燃聚乙烯表面光滑，无颗粒感，更好的保持了本来的物理性能，也使阻燃剂达到了更好的阻燃效果，可以在比传统阻燃剂添加量更少的情况下使合成树脂具有优良的阻燃效果。本专利技术中引入微胶囊化材料可以在阻燃剂表面形成一种大分子的隔离膜，使含氮类磷酸盐类化合物不易挥发。氨基和羧基的脱水缩合反应在双螺杆挤出机中完成，生成稳定的酰胺键，氨基供源为原阻燃剂中的氨基，包括游离态的氨基、亚氨基等，羧基为微胶囊化材料中的氨基化合物，同时阻燃剂中的酸源磷酸也可以完成缩合反应，生成磷酰胺。而氨基化合物中多余的活性基团则可以通过与树脂中的游离基结合，将阻燃剂牢固的结合在树脂上，从而使阻燃剂稳定的存在于树脂中，达到长期保持阻燃效果的作用。本专利技术中的阻燃剂可应用在聚乙烯或其它合成树脂中，合成树脂可为聚丙烯、烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯弹性体。进一步地，上述无卤阻燃剂55-67％，阻燃剂13-28％，聚烯烃20-30％，抗氧化剂1-8％，微胶囊化材料2-8％。具体地，无卤阻燃剂58％，阻燃剂17，聚烯烃20％，抗氧化剂2％，微胶囊化材料3％。上述微胶囊化材料为质量比为1：0.7-1.3的含有氨基和羧基的有机化合物和缩合剂。详细地，含有氨基和羧基的有机化合物选自氨基乙酸、氨基丙酸、氨基丁酸、氨基戊二酸、氨基丁二酸、氨基己酸、氨基胍基丙酸、氨基胍基丁酸、二氨基己酸、二氨基丁酸、羟基氨基丁酸、苯并氨基丁酸中的一种或多种。缩合剂选自：1-羟基-1H-1,2,3-三唑-4-羧酸乙酯、2-(3,4-二氢-4-氧代-1,2,3-苯并三唑-3-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸盐、O-[(乙氧基羰基)氰基甲胺]-N,N,N',N'-四甲基硫脲六氟磷酸盐、1,1'-羰基二吡咯、2-溴-1-乙基吡啶四氟硼酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、芴甲氧羰酰胺、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐、S-(1-氧-2-吡啶)-巯基-1,3-二甲基丙基脲四氟硼酸酯、1-对甲基苯磺酰咪唑、2-乙基-5-苯基异恶唑-3'-磺酸盐、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐、MEI,2-异氰基乙基吗啉、2-异丙氧基-1-异丙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉、N,N,N',N'-四甲基脲-O-(N-琥珀酸亚胺基)六氟磷酸盐、N,N'-羰基二咪唑、2-氯-1,3-二甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、羰基二咪唑、1-羟基苯并三唑、1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐、N,N-二环己基碳二亚胺、N,N-二异丙基碳二亚胺中的一种或多种。进一步地，在本专利技术的实施例中，阻燃剂选自磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸哌嗪、磷酸胍、氨基甲酰磷酸、乙醇胺磷酸盐、三乙胺磷酸盐、三乙醇胺磷酸盐中的一种或多种。上述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯和辛烯的高聚物、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙二醇改性‐聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯乙烯中的一种或多种。上述润滑分散剂选自石蜡、硬脂酸、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡、丁酯硬脂酸、微晶石蜡、低分子量聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃母粒，其特征在于，所述无卤阻燃母粒的原料主要包括按质量百分数计的以下组分：无卤阻燃剂50‑78％、阻燃剂10‑30％、聚烯烃10‑40％、抗氧化剂0.1‑10％以及微胶囊化材料1‑10％；所述无卤阻燃剂包括70‑99wt％的磷酸盐阻燃剂、1‑30wt％的润滑分散剂；所述阻燃剂为含氮类磷酸盐类化合物；所述微胶囊化材料为含有氨基和羧基的有机化合物和缩合剂。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃母粒，其特征在于，所述无卤阻燃母粒的原料主要包括按质量百分数计的以下组分：无卤阻燃剂50-78％、阻燃剂10-30％、聚烯烃10-40％、抗氧化剂0.1-10％以及微胶囊化材料1-10％；所述无卤阻燃剂包括70-99wt％的磷酸盐阻燃剂、1-30wt％的润滑分散剂；所述阻燃剂为含氮类磷酸盐类化合物；所述微胶囊化材料为含有氨基和羧基的有机化合物和缩合剂。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述无卤阻燃剂55-67％，阻燃剂13-28％，聚烯烃20-30％，抗氧化剂1-8％，微胶囊化材料2-8％。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述阻燃剂选自磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸哌嗪、磷酸胍、氨基甲酰磷酸、乙醇胺磷酸盐、三乙胺磷酸盐、三乙醇胺磷酸盐中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述含有氨基和羧基的有机化合物与所述缩合剂的质量比为1：0.7-1.3。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述含有氨基和羧基的有机化合物选自氨基乙酸、氨基丙酸、氨基丁酸、氨基戊二酸、氨基丁二酸、氨基己酸、氨基胍基丙酸、氨基胍基丁酸、二氨基己酸、二氨基丁酸、羟基氨基丁酸、苯并氨基丁酸中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述缩合剂选自：1-羟基-1H-1,2,3-三唑-4-羧酸乙酯、2-(3,4-二氢-4-氧代-1,2,3-苯并三唑-3-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸盐、O-[(乙氧基羰基)氰基甲胺]-N,N,N',N'-四甲基硫脲六氟磷酸盐、1,1'-羰基二吡咯、2-溴-1-乙基吡啶四氟硼酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、芴甲氧羰酰胺、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐、S-(1-氧-2-吡啶)-巯基-1,3-二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭奂宇，
申请(专利权)人：成都硕屋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51