复合阻燃剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种复合阻燃剂、制备方法及其应用。一种复合阻燃剂，包含以下各组份按其重量百分比为：溴系阻燃剂40%-70%；磷系阻燃剂2%-10%；阻燃协效剂20%-50%；任选的抗滴落剂0%-0.5%；任选的分散剂0%-2%；任选的加工助剂0%-2%。复合阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：a、将物质按比例加入高速混合机中在200-800r/min的转速下充分混合2-10分钟；b、再将磷系阻燃剂边搅拌边加入上述混合物，在500-1500r/min的转速下再次进行充分混合。所述复合阻燃剂应用于热塑性树脂及其合金，将所述复合阻燃剂与热塑性树脂和/或热塑性树脂合金熔融共混。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料阻燃
，具体涉及一种复合阻燃剂、制备方法及其应用。
技术介绍
大部分高分子材料本身是易燃的，其原因是由于高分子材料的分子结构主要由碳、氢、氧等元素通过共价键相连，这些共价键的能量均不高，一旦外界供给足够的能量，高分子材料就会分解、燃烧。燃烧的本质是物质强烈的氧化反应，它必须具备可燃物、氧和温度三个基本条件。高分子材料的燃烧是个复杂的物理化学过程。整个燃烧过程可分为加热、分解、燃烧和蔓延等几个阶段。在氧气存在条件下，当高分子材料过热时，表面首先熔化并发生热分解，放出可燃性气体。气体与氧发生强烈反应，产生活性非常大的自由基HO ·和H·。这些自由基能立即与其他分子反应生成新的自由基。如此连锁反应就是燃烧过程。燃烧所放出的热量使正在分解的高分子材料进一步分解，产生更多的可燃性气体，在有充足的空气供给下，使燃烧继续维持并传播，火势在很短的时间内就会蔓延成大火。目前高分子材料的阻燃主要是通过添加阻燃剂来实现。阻燃剂的作用是阻止材料引燃或抑制火焰传播。高分子材料的耐热和耐燃性能较差，阻燃剂可提高高分子材料形成的制品的使用安全性能，因此成为高分子材料改性加工的重要添加剂之一。近年来，世界各国对防灾减灾日益重视，安全环保领域的立法也日趋完善，极大的促进了阻燃剂的研究开发和生产使用。但阻燃剂(有机阻燃剂)的开发和生产一直属于精细化工领域，一种阻燃剂从开发到生产需要经历一个漫长的时间周期，并且还要对新开发的阻燃剂进行多方面环保评估。因此，一种新阻燃剂从开发、评估到推广的整个费用占产品成本的三分之一以上。同时，这种新开发的阻燃剂的功能一般比较单一，且在燃烧过程中会产生大量的有毒有害烟雾。另外，由于添加量大，导致与基体材料相容性差，对基体材料的加工和理化性能影响大。综合以上分析，研究现有阻燃剂的复配技术和协同效应，发挥阻燃剂的协同作用及其多功能性，不但可 以增强阻燃、抑制烟雾、改善熔指、提高理化性能及扩大应用范围，而且还可以减少用量，降低成本及对环境的危害。因此，目前市场上更需要研究现有阻燃剂的复配技术和协同效应，公开更多的符合环保要求的多功能复合阻燃体系。
技术实现思路
综上所述，本专利技术有必要提供一种复合阻燃剂，使用本专利技术所述阻燃剂添加量较少的情况下，达到指定的阻燃效果。进一步地，还有必要提供一种上述复合阻燃剂的制备方法。进一步地，还有必要提供一种上述复合阻燃剂的应用。本专利技术的技术方案是一种新型环保卤-磷复合阻燃剂，包含以下各组份按其重量百分比为溴系阻燃剂40%_70%;磷系阻燃剂2%-10%;阻燃协效剂20%_50%;任选的抗滴落剂0%_0.5%;任选的分散剂0%_2%;任选的加工助剂0%_2%;其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-25%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的60-99%。其中所述阻燃协效剂也可以是如下配方，包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-19%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的66-99%。上述新型环保卤-磷复合阻燃剂的配方还可以是，包含以下各组份按其重量百分比为溴系阻燃剂50%_60%;磷系阻燃剂5%_8% ；阻燃协效剂30%_40%;任选的抗滴落剂0%-0· 5% ； 任选的分散剂0%_2% ；任选的加工助剂0%_2% ；其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比可以为 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂2%、3%、4%、5%、8%、10%、15%，19%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的 60%、65%、70%、73%、78%、80%、84%、85%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、96%、97 %，所述无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物的取值范围取以上列举的任意两个点值所行成的范围。一种复合阻燃剂，由以下各组份按其重量百分比组成溴系阻燃剂40%_70% ；磷系阻燃剂2%_10% ；阻燃协效剂20%_50% ；任选的抗滴落剂0%-0· 5% ；任选的分散剂0%_2%;任选的加工助剂0%_2% ；其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-25%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的60-99%。其中所述阻燃协效剂也可以是如下配方，所述阻燃协效剂是由无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物组成，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-19%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的66-99%。所述聚硅氧烷为二甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷、酰胺基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、异丁基聚硅氧烷、苯乙烯基聚硅氧烷和环状结构聚硅氧烷中的一种或多种的混合物。所述聚硅氧烷的分子量在3万以上，在温度为25°C时，其粘度在500mPa · S以上。所述无机粉体是由锑化合物、滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或多种的混合物；所述锑化合物选自三氧化二锑、胶体五氧化二锑、锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑、亚磷酸锑、多聚磷酸锑和络合锑中的一种或多种。所述的阻燃协效剂的制备方法是将无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物在高混机中混合得到。所述溴系阻燃剂选自八溴醚、四溴双酚A、溴化环氧、溴代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化亚胺和溴化聚碳酸酯中的一种或多种复配物，所述溴系阻燃剂还可以包括聚合型阻燃剂聚合型阻燃剂(FR-Emerald 1000)。所述磷系阻燃剂为间亚苯基四苯基双磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间亚苯基四(二甲苯基)双磷酸酯、间亚苯基四(二甲苯基)双磷酸酯齐聚物、磷酸三苯酯、磷酸二苯(二甲苯)酯、磷酸二苯(二甲苯)酯、磷酸二苯异丙苯酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸苯基叔丁苯基酯、烷苯基双磷酸酯、含环烷基的双磷酸酸酯、联苯双(二苯基)磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三异辛酯、磷酸三(2_ 丁氧乙基)酷、1-氧代_4_轻 甲基-2,6, 7_ 二氧杂_1-憐杂双环(2,2, 2)羊烧、二(1_氧代-2,6, 7_ 二氧杂-1-憐杂双环[2. 2. 2]羊烧_亚甲基-4)憐酸酷和2, 2- 二甲基-1, 3-丙二醇-二 (新戊二醇)双磷酸酯中的一种或多种。所述高分子量的聚硅氧烷为甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷、酰胺基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、异丁基聚硅氧烷、苯乙烯基聚硅氧烷和环状结构聚硅氧烷中的一种或多种的混合物。传统的观点认为，当含卤、磷的阻燃剂与氧化锑并用时，卤-磷间及卤-磷-锑间往往没有协同甚至加和作用，而可能呈现对抗作用。由于卤-锑阻燃体系是典型的气相自由基阻燃机理，而磷系阻燃剂大都是凝聚相阻燃机理，这时磷的加入会阻碍锑的气化而抑制了卤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合阻燃剂，包含以下各组份按其重量百分比为：溴系阻燃剂?????????????????40%?70%；磷系阻燃剂?????????????????2%?10%；阻燃协效剂?????????????????20%?50%；任选的抗滴落剂?????????????0%?0.5%；任选的分散剂???????????????0%?2%；任选的加工助剂?????????????0%?2%；其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%?15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0?25%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的60?99%。

【技术特征摘要】
1.一种复合阻燃剂，包含以下各组份按其重量百分比为 溴系阻燃剂40%-70% ； 磷系阻燃剂2%-10% ； 阻燃协效剂20%-50% ； 任选的抗滴落剂0%-0. 5% ； 任选的分散剂0%-2% ； 任选的加工助剂0%-2% ； 其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-25%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的60-99%。2.一种复合阻燃剂，由以下各组份按其重量百分比组成 溴系阻燃剂40%-70% ； 磷系阻燃剂2%-10% ； 阻燃协效剂20%-50% ； 任选的抗滴落剂0%-0. 5% ； 任选的分散剂0%-2% ； 任选的加工助剂0%-2% ； 其中所述阻燃协效剂包括无机粉体、聚硅氧烷和锑的化合物，所述聚硅氧烷重量占所述阻燃协效剂百分比为1%_15%，所述锑的化合物的重量占所述阻燃协效剂0-25%，所述无机粉体的重量占所述阻燃协效剂的60-99%。3.根据权利要求1或2所述的复合阻燃剂，其特征在于 所述聚硅氧烷为二甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷、酰胺基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷、异丁基聚硅氧烷、苯乙烯基聚硅氧烷和环状结构聚硅氧烷中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1或2所述的复合阻燃剂，其特征在于 所述聚硅氧烷的分子量在3万以上，在温度为25°C时，其粘度在500mPa · S以上。5.根据权利要求1或2所述的复合阻燃剂，其特征在于 所述无机粉体是由锑化合物、滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或多种的混合物； 所述锑化合物选自三氧化二锑、胶体五氧化二锑、锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑、亚磷酸锑、多聚磷酸锑和络合锑中的一种或多种。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪炉林，王林，程庆，叶晓光，蔡彤旻，宁凯军，刘学亮，郭少华，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，绵阳东方特种工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：