一种有机改性羟基锡酸锌-次磷酸盐阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机改性羟基锡酸锌

【技术实现步骤摘要】
一种有机改性羟基锡酸锌
‑
次磷酸盐阻燃剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻燃剂
，具体涉及一种有机改性羟基锡酸锌
‑
次磷酸盐阻燃剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]PVC塑料大多由于具有良好的加工性能、耐化学腐蚀性、耐候性和电绝缘性能而被广泛应用于建筑、航天、电子、轻工、汽车和化工等领域，但PVC塑料在加工过程中，往往需要添加了大量的增塑剂等，因而大多具有可燃、易燃的缺点，并且在燃烧过程中还会生成大量的烟雾及有毒气体，因此，PVC塑料在应用过程中需要进行抑烟和阻燃处理。
[0003]现有技术中，PVC塑料中常用的抑烟阻燃剂为采用氢氧化镁、黏土改性的羟基锡酸锌类阻燃剂，如专利CN106006721A、CN110862574A、CN112143036A等。该类抑烟阻燃剂虽然具有很好的抑烟阻燃效果，但由于改性材料是无机的氢氧化镁、黏土，导致该类抑烟阻燃剂在PVC塑料中的分散性差、相容性差，添加量过大，会显著降低PVC塑料的力学性能，添加量过小，抑烟阻燃效果又较差，不能满足PCV塑料的抑烟阻燃标准，因此，急需一种既具有优异抑烟阻燃效果，又与PVC塑料具有优异相容性的抑烟阻燃剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有PVC塑料用的抑烟阻燃剂存在分散性差、相容性差的缺陷，提供了一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂及其制备方法；该有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂是具有核壳结构的颗粒，不仅具有协同增效作用，对PVC树脂的抑烟阻燃效果显著增强，而且对PVC树脂的相容性也得到显著提高，对PVC塑料的力学性能影响小，适合在PVC塑料的阻燃抑烟处理中大量应用。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂是以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳、聚合物树脂为表面改性包覆层构成的具有核壳结构的颗粒；所述的聚合物树脂为三聚氰胺甲醛树脂或脲醛树脂；所述的次磷酸盐为次磷酸铁或次磷酸铝中的一种或两种。
[0006]本专利技术一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂，利用核壳技术，以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳、聚合物树脂为表面改性包覆层，不仅显著提高了对PVC树脂的相容性，而且利用了羟基锡酸锌、次磷酸盐和MF/UF三者的协同作用，能够协效促进PVC塑料在燃烧时碳层的形成，从而使其阻燃抑烟效果得到显著增强，且不会明显影响PVC塑料的力学性能，适合在PVC塑料的阻燃抑烟处理中大量应用。
[0007]其中，优选的，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂中，次磷酸盐与羟基锡酸锌的质量比为0.5
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2:1；优选的次磷酸盐与羟基锡酸锌的质量比，无机核壳颗粒的粒径更均匀，次磷酸盐壳层厚度适中，阻燃抑烟效果更好；更优选的，次磷酸铝与羟基锡酸锌的质量比为1:1；更优选的次磷酸铁与羟基锡酸锌的质量比为2:1；更优选的，次磷酸盐为次磷酸铁。
[0008]其中，优选的，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂中，聚合物树脂与羟基锡酸锌的质量比为1:1
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4；优选的聚合物树脂与羟基锡酸锌的质量比，使本专利技术阻燃剂具有优异抑烟阻燃效果的同时，与PVC树脂具有更好的相容性；更优选的，聚合物树脂与羟基锡酸锌的质量比为1:3
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4。
[0009]其中，优选的，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的粒径为1
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10μm；优选的阻燃剂粒径，在PVC塑料中的分散性更好，对PVC塑料的力学性能影响更小；最优选的，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的粒径为1
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6μm。
[0010]为了实现上述专利技术目的，更进一步的，本专利技术提供了一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将羟基锡酸锌分散在3
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6质量倍数的水中后，再加入十八水硫酸铝或六水氯化铁，混合溶解得到混合溶液；（2）在混合溶液中加入次磷酸盐溶液后，在85
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92℃的条件下反应2
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4h，过滤，得到以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳的无机核壳颗粒；再将无机核壳颗粒分散在水中，得到无机核壳颗粒悬浮液；（3）在三聚氰胺甲醛树脂预聚体溶液或脲醛树脂预聚体溶液中加入乳化剂B和无机核壳颗粒悬浮液，调节pH值为5
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6后，在80
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90℃的条件下反应1.5
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2h，得到混合浆液；（4）对混合浆液进行分离、纯化和干燥处理，得到以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳、聚合物树脂为表面改性包覆层的有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂。
[0011]本专利技术一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的制备方法，能够制备得到具有优异抑烟阻燃效果和与PVC树脂的相容性很好的效核壳结构的有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂颗粒的同时，能通过针对性的调整制备过程中的原材料浓度和工艺参数，使制备得到的阻燃剂颗粒粒径分布更均匀，在PVC树脂中的分散性更好，对PVC塑料力学性能的影响更小；且本专利技术制备方法，简单、可靠，便于实施，有利于有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的大规模、工业化生产。
[0012]其中，优选的，步骤（1）中所述的羟基锡酸锌是通过以下制备方法制备得到的：在七水硫酸锌溶液中加入乳化剂A和锡酸钠溶液，常温下反应1
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1.5h，过滤得到羟基锡酸锌；优选的方法制备得到的羟基锡酸锌，粒径更均匀，烃基数量更多，表面的活性更好，更有利于次磷酸盐的包覆。
[0013]优选的，所述的七水硫酸锌溶液质量浓度为15
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25%；优选的浓度条件下，生成的羟基锡酸锌颗粒粒径更均匀，收率更高，反应更彻底。
[0014]优选的，所述锡酸钠溶液的质量浓度为20
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30%；优选的浓度条件下，生成的羟基锡酸锌颗粒粒径更均匀，收率更高，反应更彻底。
[0015]优选的，所述七水硫酸锌和锡酸钠的摩尔比为1:1；优选的比值条件下，生成的羟基锡酸锌颗粒粒径更均匀，收率更高，反应更彻底。
[0016]优选的，所述的乳化剂A为按质量比1:1混合而成的聚乙烯醇10000和十二烷基硫酸钠；优选的乳化剂组成，乳化效果更好，烃基数量更多，表面的活性更好，生成的羟基锡酸锌颗粒粒径更均匀。
[0017]优选的，所述的乳化剂A的用量为七水硫酸锌质量的0.1
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0.3%；优选的乳化剂用量，乳化效果更好，生成的羟基锡酸锌颗粒粒径更均匀。
[0018]其中，优选的，步骤（2）中，所述的次磷酸盐溶液为次磷酸钠溶液或次磷酸钾溶液中的一种或两种。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂，其特征在于，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂是以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳、聚合物树脂为表面改性包覆层构成的具有核壳结构的颗粒；所述的聚合物树脂为三聚氰胺甲醛树脂或脲醛树脂；所述的次磷酸盐为次磷酸铁或次磷酸铝中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂中，次磷酸盐与羟基锡酸锌的质量比为0.2
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2:1；所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂中，聚合物树脂与羟基锡酸锌的质量比为1:1
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4。3.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的粒径为1
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10μm。4.一种如权利要求1
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3任一项所述有机改性羟基锡酸锌
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次磷酸盐阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将羟基锡酸锌颗粒分散在3
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6质量倍数的水中后，再加入十八水硫酸铝或六水氯化铁，混合溶解得到混合溶液；（2）在混合溶液中加入次磷酸盐溶液后，在85
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92℃的条件下反应2
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4h，过滤，得到以羟基锡酸锌为核、次磷酸盐为壳的无机核壳颗粒；再将无机核壳颗粒分散在水中，得到无机核壳颗粒悬浮液；（3）在三聚氰胺甲醛树脂预聚体溶液或脲醛树脂预聚体溶液中加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊龙，彭雄厚，王剑桥，汤召华，侯文，
申请(专利权)人：四川金核高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：