一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，干燥无油的压缩空气形成高速射流带动氢氧化镁原粉作高速运动，使原粉碰撞，摩擦而粉碎，被粉碎的氢氧化镁物料随气流到达分级区，由收集器收集氢氧化镁粒径D50在3.5μm

【技术实现步骤摘要】
一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及阻燃剂
，特别涉及一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]电缆行业作为我国仅次于汽车的第二大产业，经过去年西安地铁三号线奥凯问题电缆的洗礼，各个行业对于电缆的安全问题提高到了前所未有的地步。作为电缆安全的重要组成部分你，低烟无卤电缆料的生产也提出了新的要求，不仅要求材料满足行业标准的要求，成缆之后也要保证电缆的各项指标要求。这就要求低烟无卤料的设计生产过程不仅要考虑材料本身的阻燃性能和力学性能，还要考虑材料成型加工过程中的各种因素，以及在电缆实际燃烧测试中的各种性能要求。
[0003]氢氧化镁作为一种重要的无机阻燃材料，具有填充、阻燃和抑烟三重功能，并且产生的烟雾无毒、无腐蚀性，是一种环保型绿色阻燃剂。随着环保要求的日趋严格和国际上对部分溴系、三氧化二锑阻燃剂的限制使用，绿色环保的氢氧化镁阻燃剂具有非常广阔的应用前景。
[0004]作为阻燃剂的氢氧化镁，在低烟无卤电缆料生产过程中需要较高添加量才能发挥其优异的阻燃和抑烟等性能，一般添加量在10％
‑
25％，如此高的添加量对聚乙烯材料的物理性能、力学性能等存在很大的负影响，故氢氧化镁阻燃剂用量大、对基材的性能影响大是其主要缺点。同时氢氧化镁阻燃剂其本身极性很强，表面能大，具有较高的吸潮能力，容易团聚，为解决这个问题，需要对氢氧化镁阻燃剂进行活化处理，改善其在聚乙烯基料低烟无卤电缆料中的分散性，使体系在保证氢氧化镁添加量的同时还能使电缆料具有优异的综合性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法及其应用。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，包括以下步骤：
[0008]氢氧化镁原粉粉碎，干燥无油的压缩空气形成高速射流带动氢氧化镁原粉作高速运动，使原粉碰撞，摩擦而粉碎，被粉碎的氢氧化镁物料随气流到达分级区，，由收集器收集氢氧化镁粒径D50在3.5μm
‑
4.5μm的氢氧化镁细粉；
[0009]改性，将粉碎后的氢氧化镁细粉投入到已预热90
‑
110℃至的高搅机内进行搅拌，同时喷洒硅烷偶联剂进行改性处理；
[0010]二次包覆，将改性处理后的氢氧化镁阻燃剂半成品转入连续改性机内，喷洒已预热的改性剂进行包覆处理；
[0011]过筛，将二次包覆完成的氢氧化镁阻燃剂转入旋转筛内，过滤网为100目，筛分处
理后装袋。
[0012]所述高搅机搅拌转速720转/分，搅拌时间为5
‑
15min。
[0013]所述硅烷偶联剂是KH550、A172、KH570中的一种或几种。
[0014]所述硅烷偶联剂用量按质量计为1
‑
3％。
[0015]所述二次包覆步骤中连续改性机反应温度为80
‑
90℃。
[0016]所述改性剂用量按质量计为2％。
[0017]所述改性剂为硬脂酸。
[0018]一种改性氢氧化镁阻燃剂，由前述的方法制得的。
[0019]一种改性氢氧化镁阻燃剂的应用，所述改性氢氧化镁阻燃剂应用于制备低烟无卤电缆料。
[0020]所述低烟无卤电缆料的制备方法为将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、相容剂、硅酮母粒、改性氢氧化镁阻燃剂和氢氧化铝按比例共混后，注入密炼机内进行反应，130℃下，反应时间1h，制得低烟无卤电缆料。
[0021]本专利技术具有以下技术效果：
[0022]本专利技术所述改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，所需的设备和工艺安全简单、生产成本较低，无废水废气产生，能广泛应用于工业生产中。氢氧化镁阻燃剂经过本专利技术所述方法处理后，氢氧化镁粒径均匀，表面疏水，粉体流动性能好，将其应用于低烟无卤电缆料生产中，可以改善材料的力学性能和阻燃性能。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，首先将干燥无油的压缩空气通过喷嘴高速喷出，高速射流带动经天然矿石法制得的氢氧化镁原粉作高速运动，使原粉碰撞，摩擦而粉碎。被粉碎的氢氧化镁物料随气流到达分级区，达到细度要求的物料，最终由收集器收集，收集的氢氧化镁粒径D50在3.5μm
‑
4.5μm的细粉。经过气流磨粉碎的产品，细度均匀,粒度分布较窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规则、纯度高、活性大、分散性好。同时生产过程连续，生产能力大，自控、自动化程度高。物理粉碎氢氧化镁的粒径控制3.5μm以下生产工艺复杂且困难，目前粒径在3.5
‑
4.5μm的粒径控制粉碎工艺是相对成熟的。
[0024]然后将粉碎后的氢氧化镁细粉投入到已预热的高搅机内在90
‑
110℃的高温下以720转/分搅拌5
‑
15min，同时采用喷洒硅烷偶联剂进行改性处理，其中硅烷偶联剂为KH550、V172、KH570中的任意一种或多种，用量按质量计为1
‑
3％。硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物，因其同时存在两种不同化学性质的基团，具有与无机材料和有机聚合物同时反应的能力，可以改善两种材料的界面相容性，提高材料的各方面性能，非常适合进行表面处理。温度选择主要是考虑氢氧化镁因吸潮容易团聚，较高温度下去除粉体表面水分，同时90
‑
110℃下硅烷偶联剂亲水基团与氢氧化镁表面羟基反应更充分剧烈。
[0025]然后二次包覆，将改性处理后的氢氧化镁阻燃剂半成品转入连续改性机内，在温度80
‑
90℃的温度下，采用喷洒已预热的改性剂硬脂酸进行包覆处理，其中脂酸用量按质量计为2％。硬脂酸的酸性羧基与氢氧化镁表面的碱性基团发生反应，生成的硬脂酸盐停留在氢氧化镁的表面，提高粉体材料的流动性。硬脂酸为固体颗粒，熔点在67
‑
69℃左右，80
‑
90℃下，硬脂酸完全融化为液体，可以提高与粉体的反应程度。
[0026]最后过筛将二次包覆完成的氢氧化镁阻燃剂转入旋转筛内，进行筛分处理，过滤网为100目，筛分处理后装袋。
[0027]本专利技术还提供了一种通过上述方法制得的改性氢氧化镁阻燃剂。
[0028]本专利技术还提供了一种改性氢氧化镁阻燃剂应用，利用上述改性氢氧化镁阻燃剂备低烟无卤电缆料，将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、相容剂、硅酮母粒、改性氢氧化镁阻燃剂和氢氧化铝共混后，注入密炼机内在温度130℃温度下反应时间1h，制得低烟无卤电缆料。其中改性氢氧化镁阻燃剂的添加量为按质量计9.8％。
[0029]下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0030]实施例一
[0031]先将干燥无油的压缩空气通过喷嘴高速喷出，高速射流带动氢氧化镁原粉作高速运动，使原粉碰撞，摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：氢氧化镁原粉粉碎，干燥无油的压缩空气形成高速射流带动氢氧化镁原粉作高速运动，使原粉碰撞，摩擦而粉碎，被粉碎的氢氧化镁物料随气流到达分级区，，由收集器收集氢氧化镁粒径D50在3.5μm
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4.5μm的氢氧化镁细粉；改性，将粉碎后的氢氧化镁细粉投入到已预热90
‑
110℃至的高搅机内进行搅拌，同时喷洒硅烷偶联剂进行改性处理；二次包覆，将改性处理后的氢氧化镁阻燃剂半成品转入连续改性机内，喷洒已预热的改性剂进行包覆处理；过筛，将二次包覆完成的氢氧化镁阻燃剂转入旋转筛内，过滤网为100目，筛分处理后装袋。2.根据权利要求1所述的改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，其特征在于：所述高搅机搅拌转速720转/分，搅拌时间为5
‑
15min。3.根据权利要求1所述的改性氢氧化镁阻燃剂制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂是KH550、A172、KH570中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的改性氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广敏，刘帆，倪洪凯，李宜升，
申请(专利权)人：山东晨旭新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：