一种阻燃剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及阻燃技术领域，尤其涉及一种阻燃剂、其制备方法及应用。阻燃剂制备原料包括：聚磷酸铵40wt％～60wt％；第一硅烷偶联剂0.5wt％～2wt％；第二硅烷偶联剂1wt％～5wt％；乙醇40wt％～55wt％；余量的水；第一硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及阻燃
，尤其涉及一种阻燃剂、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]膨胀型阻燃体系源于传统的所谓“三源”，即炭源、酸源、气源。(1)炭源(成炭剂)可以形成泡沫状炭层，一般是含碳丰富的多官能团化合物，如季戊四醇(PER)等。(2)酸源(脱水剂)一般是在加热条件下释放无机酸的化合物，如磷酸、硼酸及其盐类等物质。最常用的是聚磷酸铵。酸源必须能使含碳多元醇脱水，但在火发生之前不宜发生脱水反应。(3)气源(发泡剂)是受热会释放出惰性气体的化合物，最常用的为三聚氰胺。这类物质可以在加热条件下释放大量的不燃气体，帮助炭质泡沫层的形成。
[0003]含有传统的膨胀型阻燃剂的高聚物在高温时，聚磷酸铵能分解生成聚磷酸(或聚偏磷酸)和氨气，聚磷酸(或聚偏磷酸)是强脱水剂，使碳氢聚合物炭化脱水，形成表面炭层，同时聚磷酸铵分解产生的氨气以及三聚氰胺分解产生了氮气稀释空气中的氧气浓度，并填充在炭层内形成疏松炭层覆盖在试样表面，使试样燃烧速度降低，从而起到阻燃的作用。
[0004]密封胶材料进行阻燃改性的主要方法是添加各类阻燃剂，在这其中，卤系阻燃剂曾是应用较为广泛的一类传统阻燃剂，具有添加量小和阻燃效果显著的特点，但其在燃烧时产生的二噁英等有毒气体危害人们身体健康并污染环境，限制了其应用。因此，研制出低烟、低毒和无卤阻燃剂具有十分重要的意义。
[0005]膨胀型阻燃剂(IFR)是现代发展极快的一类环保型阻燃剂，但其具有较强的吸湿性，与丙烯酸密封胶材料的相容性较差，影响了密封胶材料的阻燃性、耐久性和力学性能。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种阻燃剂、其制备方法及应用，采用本专利技术的阻燃剂制备的阻燃丙烯酸密封胶的阻燃性能和力学性能均较优。
[0007]本专利技术提供了一种阻燃剂，包括以下制备原料：
[0008][0009]所述第一硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；
[0010]所述第二硅烷偶联剂包括γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0011]优选的，所述聚磷酸铵的颗粒粒径为1～20μm。
[0012]本专利技术还提供了一种上文所述的阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013]A1)将第一硅烷偶联剂、乙醇和聚磷酸铵进行反应；
[0014]B1)将步骤A1)反应后的体系与第二硅烷偶联剂和水混合，进行反应，得到阻燃剂。
[0015]优选的，步骤A1)中，所述反应的温度为65～75℃，时间为8～15min。
[0016]优选的，步骤B1)中，所述反应的温度为68～72℃，时间为2.5～3h。
[0017]优选的，步骤B1)中，述反应后，还包括：水洗和烘干；
[0018]所述烘干的温度为80～100℃。
[0019]本专利技术还提供了一种阻燃丙烯酸密封胶，包括以下制备原料：
[0020][0021]所述阻燃剂为上文所述的阻燃剂，或为上文所述的制备方法制得的阻燃剂。
[0022]优选的，所述成炭剂包括季戊四醇、山梨醇、淀粉和尼龙6中的至少一种。
[0023]本专利技术还提供了一种上文所述的阻燃丙烯酸密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0024]A2)将丙烯酸密封胶与水混合，得到密封胶稀释液；
[0025]B2)将所述密封胶稀释液、阻燃剂、成炭剂和漂珠混匀后，得到阻燃丙烯酸密封胶。
[0026]本专利技术提供了一种阻燃剂，包括以下制备原料：聚磷酸铵20wt％～30wt％；第一硅烷偶联剂0.5wt％～2wt％；第二硅烷偶联剂1wt％～5wt％；乙醇50wt％～70wt％；余量的水；所述第一硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ
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氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述第二硅烷偶联剂包括γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
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氨丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和十二烷基硅烷中的至少一种。本专利技术采用上述特定的组分在特定的配比条件下制得阻燃剂，将所述阻燃剂创新性的搭配成炭剂和漂珠，有效解决了膨胀型阻燃剂与丙烯酸密封胶的相容性问题，制备出了兼具良好阻燃性能与力学性能的阻燃丙烯酸密封胶。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术提供了一种阻燃剂，包括以下制备原料：
[0029][0030]所述第一硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷(KMB5220)、乙烯基三甲氧基硅烷(KMB5210)和γ
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氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)中的至少一种；
[0031]所述第二硅烷偶联剂包括γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷(WD
‑
31)、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷(WD
‑
56)、苯基三乙氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0032]在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中聚磷酸铵的含量为24wt％～26wt％或25.27wt％。
[0033]在本专利技术的某些实施例中，所述聚磷酸铵(APP)的颗粒粒径为1～20μm。在某些实施例中，所述聚磷酸铵的颗粒粒径为9～11μm。在本专利技术的某些实施例中，所述聚磷酸铵为高聚合度聚磷酸铵，所述聚磷酸铵的聚合度大于1000。
[0034]在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中第一硅烷偶联剂的含量为0.6wt％～0.8wt％或0.72wt％。
[0035]在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中第二硅烷偶联剂的含量为1.5wt％～2.5wt％或1.81wt％。
[0036]在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中乙醇的含量为60wt％～68wt％或63.18wt％。
[0037]在本专利技术的某些实施例中，所述水为蒸馏水。
[0038]本专利技术还提供了一种上文所述的阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
[0039]A1)将第一硅烷偶联剂、乙醇和聚磷酸铵进行反应，得到中间产物；
[0040]B1)将步骤A1)反应后的体系与第二硅烷偶联剂和水混合，进行反应，得到阻燃剂。
[0041]所述阻燃剂的制备方法中，采用的原料组分和配比同上，在此不再赘述。
[0042]本专利技术先将第一硅烷偶联剂、乙醇和聚磷酸铵进行反应。
[0043]在本专利技术的某些实施例中，所述反应的温度为65～75℃，时间为8～15min。在某些实施例中，所述反应的温度为70℃。在某些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃剂，包括以下制备原料：余量的水；所述第一硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述第二硅烷偶联剂包括γ
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、γ
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氨丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述聚磷酸铵的颗粒粒径为1～20μm。3.权利要求1所述的阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：A1)将第一硅烷偶联剂、乙醇和聚磷酸铵进行反应；B1)将步骤A1)反应后的体系与第二硅烷偶联剂和水混合，进行反应，得到阻燃剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤A1)中，所述反应的温度为65～75℃，时间为8～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠，樊民，毕建华，
申请(专利权)人：海南红杉科创实业有限公司，
类型：发明
国别省市：