高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒及其制备方法技术

高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒及其制备方法，所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒包括尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物，所述尼龙树脂载体的质量百分比含量为20％～45％，所述有机次磷酸盐的质量百分比含量为25％～60％，所述三聚氰胺衍生物的质量百分比含量为15％～40％，所述的尼龙树脂载体相对粘度为1.8～3.0,所述的阻燃母粒有效浓度为50％～75％。通过尼龙树脂和润滑分散剂、耐黄变剂的筛选，实现尼龙载体的高填充性，制备有机次磷酸盐和三聚氰胺衍生物复配阻燃剂母粒，有效浓度在50％～75％，阻燃效率高。本发明专利技术还提供了一种所述无卤阻燃母粒的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料制备
，特别涉及高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒及其制备方法。
技术介绍
无卤阻燃尼龙及玻纤增强型尼龙制品因其具有优良的力学和耐热性能，优异的电绝缘性能，高阻燃效率，低烟毒性等特点，使得其在电工电器、电子电器、轨道交通等领域得到广泛应用。磷氮系阻燃剂因具有高的阻燃效率、无卤素、良好的电性能被广泛应用于尼龙及玻纤增强尼龙阻燃改性材料中。磷氮系无卤阻燃剂的阻燃机理为凝固相和气相协同阻燃，因其具有耐高温，高阻燃效率，，因此其在尼龙基阻燃改性体系中应用较多。然而，随着近几年国家经济转型升级和安全环保要求严格，越来越多的塑胶加工企业开始升级制造设备与工艺流水线，提升车间现场环境，以降低员工的健康风险。在升级制备设备与工艺流水线的过程中，由于要使用大量的失重称，因此要求助剂粉体要有好的流动性，易于称量，且不要粉尘飞扬。但是现有的磷氮系无卤阻燃剂一般为粒径较小的白色粉末，堆积密度低，粉末比较轻，因此在混合和输送过程中容易飘扬和架桥，使得阻燃剂不能得到有效的分散，导致加工过程中容易产生烧焦物、杂质颗粒、阻燃剂白点、且生产效率低等问题，最终导致无卤阻燃材料的性能和品质不稳定，成为应用过程中的一个痛点。现有技术中，将磷氮系无卤阻燃剂通过干法造粒成型或制备阻燃母粒，可以提高其表观密度和可输送性，一定程度上解决了上述问题。但是，干法造粒的无卤阻燃剂，由于工艺的原因，在二次挤出分散时，容易局部团聚成不可分散的白点，影响外观和性能。另外，干法造粒颗粒比较脆，在储运和加工过程中易于被破环，形成新的粉尘，问题解决不彻底。以聚烯烃或增韧剂为载体的磷氮系无卤阻燃母粒，可以很好解决粉尘与混合问题，加工难度相对较低，易于生产，但是载体树脂的引入会严重影响尼龙材料物理性能和耐热性能的问题，同时，由于加工多采用密炼，粉体的分散性不能保障，不利于阻燃性能的稳定。在专利CN102382459A中公开了以尼龙为载体来制备十溴二苯乙烷阻燃母粒的方法，但其使用的尼龙载体需要在低温下粉碎，增加加工成本，并且有效含量在49％-63％。对于65％以上的高浓度母粒难以稳定加工。专利CN102363671A、CN103627168B中公开了制备尼龙载体的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)阻燃母粒的方法，但是MCA阻燃母粒仅能用于尼龙树脂体系，无法用于UL94V-0阻燃等级要求的玻纤增强尼龙体系。专利CN109575586A公开了以尼龙为载体制备聚磷酸三聚氰胺及其衍生物(MPP)的阻燃母粒，其单独使用在尼龙中的阻燃性能不佳，需要将母粒和二乙基次膦酸铝粉体再配合使用，没有解决两组分混合一次母粒化加工中存在的尼龙载体变色、降解问题。专利CN110922747A中，使用含硅协效剂与有机次膦酸盐复配阻燃剂制备阻燃母粒，但是该阻燃体系的阻燃效率低，且有机硅与材料的相容性差，降低热、机械性能和表面可印刷性，同时成本较高。因此，开发出阻燃效率高、表观性能好、不影响材料性能的尼龙基无卤阻燃母粒才能具有较好的经济效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高浓度高可分散尼龙基无卤阻燃母粒及其制备方法，进一步解决阻燃母粒有效浓度在65％以上时，存在流动性差、加工困难、表面粗糙及生产中存在的降解、黄变等问题。高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒，其特征在于，所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒包括尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物，所述尼龙树脂载体的质量百分比含量为20％～45％，所述有机次磷酸盐的质量百分比含量为25％～60％，所述三聚氰胺衍生物的质量百分比含量为15％～40％，所述的尼龙树脂载体相对粘度为1.8～3.0,所述的阻燃母粒有效浓度为50％～75％。进一步地，所述的尼龙树脂载体选自PA6、PA66、PA610、PA12中的一种或两种的混合。进一步地，所述的有机次磷酸盐选自二乙基次膦酸铝、二甲基次磷酸铝、苯基甲基次磷酸铝、二烷基次膦酸锌、二烷基次膦酸铁中的一种或两种的混合。进一步地，所述的三聚氰胺衍生物选自三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或两种的混合。进一步地，所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒还包括润滑分散剂和耐黄变剂。进一步地，所述润滑分散剂选自多羟基化合物、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戌四醇硬脂酸酯(PETS)、TAF、硅酮粉中的一种或几种的混合。进一步地，所述耐黄变剂由抗氧剂、磷酸盐和受阻胺类稳定剂组成。进一步地，所述的润滑分散剂质量分数为1％～5％，所述耐黄变剂质量分数为0.5％～3％。高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒的制备方法，其包括如下步骤：步骤S1：提供尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物，其中所述尼龙树脂载体的质量百分比含量为20％～45％，所述有机次磷酸盐的质量百分比含量为25％～60％，所述三聚氰胺衍生物的质量百分比含量为15％～40％；步骤S2：将所述有机次磷酸盐和三聚氰胺衍生物按比例复配成无卤阻燃剂，在混合装置中充分混合；步骤S3：提供润滑分散剂以及耐黄变剂，所述润滑分散剂的质量百分比含量为1％～5％，所述耐黄变剂的质量百分比含量为0.5％～3％；步骤S4：将成粒子状的尼龙树脂载体、润滑分散剂、耐黄变剂按比例在混合机中预混，然后加入无卤阻燃剂混合均匀；步骤S5：将尼龙预混物加入到双螺杆挤出机中，经过熔融共混，挤出，得到高浓度高可分散尼龙基无卤阻燃母粒。进一步地，所述的双螺杆挤出机加工温度为180～230℃，长径比为48:1～56:1。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)通过尼龙树脂和润滑分散剂、耐黄变剂的筛选，实现尼龙载体的高填充性，制备有机次磷酸盐和三聚氰胺衍生物复配阻燃剂母粒，有效浓度在50％～75％，阻燃效率高。(2)以弹性体为载体的母粒存在阻燃效率和耐热性降低，相容性差，力学性能低等问题，通过尼龙为载体制备母粒，对阻燃剂的阻燃效率和热稳定性影响小，完全适用于尼龙材料的加工温度。(3)通过添加耐黄变剂，有效解决了有机磷酸盐和三聚氰胺衍生物复配阻燃剂在母粒加工过程中的黄变问题，实现该阻燃体系的高浓度高分散母粒的稳定加工。(4)通过加工设备及工艺的优化控制，高浓度阻燃剂粉体在尼龙载体中的分散性好，加工稳定，可连续生产，不会出现降解、黄变或焦料。(5)母粒表面光滑平整，无明显颗粒感，与尼龙材料的相容性好，制品强度高，适用于尼龙及玻纤增强尼龙的高效阻燃。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本专利技术实施例的说明并不用于限定本专利技术的保护范围。本专利技术提供的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒由尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物组成。所述尼龙树脂载体的流动性、可填充性及其与目标制品的相容性是影响阻燃母粒载体选择的重要因素，同时所述尼龙树脂载体要能够承载阻燃剂及各种助剂，保证母粒在制品中的均匀分散。当然，可以理解的是，所述尼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒，其特征在于，所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒包括尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物，所述尼龙树脂载体的质量百分比含量为20％～45％，所述有机次磷酸盐的质量百分比含量为25％～60％，所述三聚氰胺衍生物的质量百分比含量为15％～40％，所述的尼龙树脂载体相对粘度为1.8～3.0,所述的阻燃母粒有效浓度为50％～75％。/n

【技术特征摘要】
1.高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒，其特征在于，所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒包括尼龙树脂载体，有机次磷酸盐，三聚氰胺衍生物，所述尼龙树脂载体的质量百分比含量为20％～45％，所述有机次磷酸盐的质量百分比含量为25％～60％，所述三聚氰胺衍生物的质量百分比含量为15％～40％，所述的尼龙树脂载体相对粘度为1.8～3.0,所述的阻燃母粒有效浓度为50％～75％。


2.如权利要求1所述的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒,其特征在于:所述的尼龙树脂载体选自PA6、PA66、PA610、PA12中的一种或两种的混合。


3.如权利要求1所述的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒,其特征在于:所述的有机次磷酸盐选自二乙基次膦酸铝、二甲基次磷酸铝、苯基甲基次磷酸铝、二烷基次膦酸锌、二烷基次膦酸铁中的一种或两种的混合。


4.如权利要求1所述的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒,其特征在于:所述的三聚氰胺衍生物选自三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或两种的混合。


5.如权利要求1所述的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒,其特征在于:所述高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒还包括润滑分散剂和耐黄变剂。


6.如权利要求5所述的高可分散高浓度尼龙基无卤阻燃母粒,其特征在于:所述润滑分散剂选自多羟基化合物、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戌四醇硬脂酸酯(PETS)、TAF...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄严，李金玉，朱顺吉，李四新，
申请(专利权)人：浙江旭森非卤消烟阻燃剂有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33