一种复配阻燃母粒及其制备方法技术

一种复配阻燃母粒及其制备方法，其所述阻燃母粒是由载体树脂、复配阻燃剂、润滑分散剂和抗氧剂混合构成；所述方法是将十溴二苯乙烷、三氧化二锑、硼酸锌和线性热塑性酚醛树脂粉进行混合，再加入硅烷偶联剂混合后获得复配阻燃剂；后将干燥的载体树脂与复配阻燃剂，以及润滑分散剂和抗氧剂加入高速混合机混合，挤出、造粒和干燥，制得复配阻燃母粒。本发明专利技术采用十溴二苯乙烷作为主阻燃剂，有卤而无毒，燃烧不产生有毒多溴代二苯并二恶烷及多溴代二苯并呋湳，同时采用廉价的硼酸锌部分替代较贵的三氧化二锑，不但有价格优势，同时有效降低了燃烧时得烟浓度，抑制了燃烧熔融滴落。本复配阻燃体系的协同效应，大大提高了复配阻燃母粒的阻燃效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃母粒及其制备方法，尤其涉及一种高分子材料领域用于塑料添加的复配阻燃母粒及其制备方法。
技术介绍
塑料阻燃是通过在塑料中加入阻燃剂对其进行改性以提高阻燃防火的性能，然而塑料阻燃剂多为粉体，加工时粉尘飞扬，操作环境极差。而且粉体与粒料塑料基材体积相差较大，密度差别悬殊，难以混合均匀。加之挤出机、注塑机对物料沿轴向心的混匀性有限，力口上设备震动，使得粉体容易下沉与造成树脂粒料的分离，产生离析。再有粉体容易团聚，也使喂料不准，造成组分波动，材料性能不稳定，难以达到相应阻燃的效果。溴系阻燃剂因其优异的阻燃效果，成为了使用量最大的阻燃剂种类。能够获得的现有文献公开号为CN101948605A公开了 “一种阻燃ABS母粒及其制备方法”，该方法采用·DBDP0/Sb203复合阻燃体系，其中DBDP060-80份，Sb20330 40份，以不同载体树脂100份，其他助剂3飞份，通过熔融共混，挤出造粒，制得阻燃母粒。该母粒主助燃剂为十二溴苯醚，通过与三氧化二锑协同作用。还能获得的专利文献有JP2004074543，其阻燃母粒树脂组成/聚苯乙烯混合，包含3(Γ85%(质量)含溴阻燃剂。然而由该类传统溴系阻燃母粒制成的制品在燃烧时产生很多有毒物质，其中多溴代二苯并二恶烷(DBDO)及多溴代二苯并呋湳(DBDF)，不但影响人体正常代谢，而且有致癌性，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。该类阻燃制品在燃烧时不但有毒烟浓度很大，而且容易产生融滴现象，造成火势蔓延，其环保以及市场认可度正在逐年下降。传统的溴系阻燃母粒越来越受到环保人士的排斥，欧盟已在2006年7月I日开始实施RoHS指令，严格限制多溴二苯醚PBDE、多溴联苯PBB的使用。
技术实现思路
基于上述现有技术，本专利技术采用环保的溴系阻燃剂和硼酸锌部分替代三氧化二锑，以此提供，以进一步降低复配阻燃剂的制造成本，减少环境污染。为了实现上述目的，本专利技术所提供的，其中，所述一种复配阻燃母粒的原料组成及其含量按质量份数为100份载体树脂；10(Γ200份复配阻燃剂；3飞份润滑分散剂和2 3份抗氧剂。 在上述复配阻燃母粒原料的组成中，所附加的技术特征在于所述载体树脂是低密度聚乙烯(LDPE)，聚丙烯(PP)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的一种；所述复配阻燃母粒的原料组成及其含量按质量份数选为100份载体树脂；10(Γ200份复配阻燃剂；3飞份润滑分散剂和2 3份抗氧剂；其中所述复配阻燃剂原料的组成及其含量按质量比为十溴二苯乙烷三氧化二锑硼酸锌线性热塑性酚醛树脂粉=2^10 Γ4 Γ5 Γ3。并加入占复配阻燃剂总质量广2%的硅烷偶联剂KH-570进行混合和表面处理。本专利技术一种复配阻燃母粒的制备方法，该制备方法按如下步骤进行 (I)将载体树脂在8(Tl20°C下进行干燥2 3 h，使其水分控制在O. 03%以下，获得干燥载体树脂； (2)将阻燃剂按质量比为十溴二苯乙烷三氧化二锑硼酸锌线性热塑性酚醛树脂粉=O: Γ2 : Γ4 : f 2混合，再加入由占复配阻燃剂总质量的f 2%的硅烷偶联剂KH-570，在1000r/min的高速搅拌下进行混合和表面处理8 10min，干燥，获得复配阻燃剂；阻燃剂按质量比进一步选为十溴二苯乙烷三氧化二锑硼酸锌线性热塑性酚醛树脂粉=6 1 2 1 混合； (3)将上述步骤(I)干燥载体树脂和步骤(2)的复配阻燃剂，以及润滑分散剂和抗氧剂分别按质量份数为100份、100^200份、3飞份和2 3份加入高速混合机，混合均匀，获得复配阻燃母粒混合物； (4)将上述步骤(3)得到的复配阻燃母粒混合物投入双螺杆挤出机中，调节转速为主机60(Tl000r/m，主喂料口转速为30(T600r/m，四区温度在140 °C 180°C，模头温度14(Tl80°C，进行挤出； (5)将机头挤出的物料在造粒机种进行造粒，干燥后，制得复配阻燃母粒。实现本专利技术，与现有技术相比，其突出的特点在于本专利技术阻燃母粒是在现有阻燃剂的基础上，经过多种阻燃成份的有机结合、改性处理与协同作用，并通过双螺杆挤出机经过混炼、挤出、造粒而获得的一种颗粒状复配阻燃母粒。与现有阻燃剂不同的是，本专利技术采用无污染的溴系阻燃剂，以及价格低廉的硼酸锌部分替代三氧化二锑，所制得的阻燃母粒具有在树脂中环保无污染，而且阻燃效果显著，易于添力口，价格低廉。还具有清洁卫生，阻燃效率高，添加量小，对树脂的力学性能影响小，添加后不易发生分层、花纹和析出等不良现象，节省了人力、物力成本以及时间等诸多优点。附图说明图I是本专利技术制备方法的工艺流程图。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式作出说明。实施本专利技术所提供的，是基于下述阻燃机理而实现的。本专利技术的复配阻燃母粒所采用的主阻燃剂是十溴二苯乙烷高温分解形成的溴化氢，溴化氢使机体材料脱水炭化，形成不燃的炭层隔绝空气。同时，溴化氢与三氧化二锑反应生成溴化锑，所生成的溴化锑可以捕捉火焰中的传递燃烧链式反应的活性自由基，进而阻断燃烧的进程，起到阻燃作用。同时硼酸锌失去结晶水，可以有效地降低周围环境的温度。生成的水蒸气和溴化氢稀释空气的氧气的浓度，延缓燃烧过程。同时与生成的烟尘反应，使烟浓度下降。而且硼酸锌继续与溴化氢反应生成溴化锌和溴化硼，它们均可以捕捉空气中传递燃烧链式反应的活性自由基，在气相中阻燃。在固相中，酚醛树脂粉在大约100°C中开始融化流动，将燃烧形成的溴化锑、溴化锌、溴化硼与脱水形成的炭层粘接在一起，形成一个致密的玻璃态层，能够有效地隔绝空气和热量与内部材料的接触，延缓或阻止燃烧的进行。具体实施方式I如图I所述，实施本专利技术一种复配阻燃母粒的制备方法是基于本专利技术一种复配阻燃母粒进行的，该复配阻燃母粒的组成及其含量按质量份数为100份的载体树脂；10(Γ200份的复配阻燃剂；3飞份的润滑分散剂；2 3份的抗氧剂，其制备方法如图1，具体方法步骤过程如下 实施本专利技术一种复配阻燃母粒的制备方法按下列步骤进行 步骤一、将载体树脂在8(T12(TC下进行干燥2 h，使其水份控制在O. 03%(质量百分比)以下，获得干燥后的载体树脂，备用。步骤二、对复配阻燃剂进行复配和表面处理将阻燃剂按质量比为十溴二苯乙烷三氧化二锑硼酸锌线性热塑性酚醛树脂粉=Γ8: Γ2 : Γ4 :广2进行混合，再加入由占复配阻燃剂总质量的广2%的硅烷偶联剂KH-570，在lOOOr/min的高速搅拌下进行混合、表面处理lOmin，干燥，获得复配阻燃剂，备用。步骤三、将上述步骤⑴干燥后的载体树脂和步骤(2)干燥后的复配阻燃剂，以及润滑分散剂和抗氧剂按质量份数为100份、100^200份、3飞份和2 3份加入高速混合机，混合均匀，获得复配阻燃母粒的初混物。步骤四、挤出将上述得到的初混物投入双螺杆挤出机中，调节转速为主机SOOr/m，主喂料口转速为500r/m，四区温度在140°C 180°C，模头温度14(Tl80°C。步骤五、造粒经机头挤出后造粒，干燥，即制得复配阻燃母粒。在实施上述的方式中，本专利技术所采用的载体树脂可以是低密度聚乙烯(LDPE)，也可以是聚丙烯(PP)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的一种。在实施复配阻燃剂的方式中，所采用的复配阻燃剂的原料组成及其含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复配阻燃母粒，其所述复配阻燃母粒的原料配比及其组成含量按质量份数如下：载体树脂？？？？？？？？？？？？？？？100份；复配阻燃剂？？？？？？？？？？？？？？？100~200份；润滑分散剂？？？？？？？？？？？？？？？3~5份；抗氧剂？？？？？？？？？？？？？？？2~3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马森源，魏丽乔，李全红，刘星伯，晏泓，许并社，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：