改進型高濃度通用性阻燃母粒及其製法的製作方法

2023-06-16 12:44:01

專利名稱：改進型高濃度通用性阻燃母粒及其製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及塑料用阻燃母粒，具體地說，它是本申請人申請的發明專利CN89106425.4公開的一種熱塑性塑料用的高濃度通用性阻燃母粒改進的配方及其製備方法。
眾所周知，熱塑性塑料作為一種碳氫高分子化合物，具有易燃的缺點。為了賦於這類塑料及其製品的阻燃性，目前已使用過許多種阻燃劑，例如在美國專利號4，006，114;4，131，592;4，225，318;4，225，649和4，367，306中所揭示的採用無機或有機化合物，以及金屬氧化物(如Sb2O3等)、金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Mg(OH)2等)製成添加型或反應型的阻燃劑的技術。
然而，這類阻燃劑其阻燃效果隨著時間的推移，性能逐步下降，為了保證其良好的阻燃性，勢必要增加阻燃劑的用量，但阻燃劑用量加大到一定程度後，將造成塑料及其製品的脆性和強度的下降以及尺寸穩定性變差，而且適於塗覆在金屬基體上的摻合有阻燃劑的塑料，時間一長，阻燃劑中起基本作用的酸性物質會對基體金屬產生腐蝕;另外，摻合阻燃劑的塑料在燃燒時形成過量的黑煙和刺激性煙霧，並且在煙霧中可能含有汙染環境的有害成分，這些都是必需克服的缺點。
在阻燃母粒的已有技術中，日特開昭47-7389中揭示了一種聚丙烯加工用的阻燃劑濃厚物，它是一種專用級阻燃劑，僅適用於聚丙烯或聚乙烯，而且其使用的比例較高。日特開昭54-122344中揭示了一種阻燃母粒的製造，它也是一種專用級阻燃劑，特別適用於阻燃的4-甲基戊烯-1的製造，而其使用的比例更高。顯然，塑料中加入大量的阻燃劑，會造成摻合阻燃劑後塑料的物理機械性能的大幅度下降，而且塑料和阻燃劑之間不易混合均勻。
本發明者認為，阻燃劑在和塑料摻合後，經長時間的混合，阻燃劑容易發生老化現象;以及高熔點的熱塑性塑料(如聚酯、聚碳酸酯、尼龍等)在和阻燃劑摻合後，經長時間的混煉後，容易發生熱塑性塑料的降解，導致物理機械性能的降低。
為此，本發明提供一種適用於熱塑性塑料(包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龍、ABS等)改進型配方的高濃度通用性阻燃母粒及其製備方法。
為了實現上述任務，本發明的阻燃母粒配方具有如下特點a)選用通用性的阻燃劑，以適應各種熔點的熱塑性塑料的工藝要求;
b)選用二性阻燃劑，以中和產生的酸鹼性，避免對設備和環境的汙染;
c)選用的阻燃劑和阻燃協效劑經超細粉碎，細度高、比表面積大，最好達到分子狀態，充分發揮阻燃劑的性能。
d)選用合適的載體和調節劑，以最大限度地提高阻燃劑的流動性和展布面積，並易於在塑料加工中混合均勻。
於是，本發明的任務是通過如下方式實現的一種熱塑性塑料用的高濃度通用性阻燃母粒，其特徵在於(1)細度為400至600目的阻燃劑和協效劑包括a)十溴聯苯醚 20-40%(重量)b)六溴環十二烷 20-40%(重量)c)三氧化二銻 5-50%(重量)d)氫氧化鋁或氫氧化鎂 5-15%(重量)e)二異丙苯齊聚物(協效劑) ≤0.5%(重量)和f)硬脂酸鋅 ≤1%(重量)
(2)含氯約40-80%的氯化石蠟(載體)20-40%(重量)以及(3)含磷阻燃劑≤0.5%(重量)所述的含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯和/或磷酸三(2，3-二溴丙基酯。
其特徵還在於所述的d)優先採用氫氧化鋁。
其特徵還在於所述的(3)優先採用磷酸三(2，3-二氯丙基)酯。
根據上述組成的高濃度通用性阻燃母粒，其製備方法的特徵在於(1)將阻燃劑和協效劑包括a)十溴聯苯醚 20-40%(重量)b)六溴環十二烷 20-40%(重量)c)三氧化二銻 5-20%(重量)d)氫氧化鋁或氫氧化鎂 5-15%(重量)e)二異丙苯齊聚物(協效劑) ≤0.5%(重量)和f)硬脂酸鋅 ≤1%(重量)分別或一起經烘乾機於100℃左右烘乾，然後通過超微粉碎機粉碎至400-600目備用。
(2)將含氯約40-80%的氯化石蠟20-40%(重量)100°-105℃經溶融釜(釜的油溫在160°-195℃)熔融後備用;
(3)將含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-三氯丙基酯和/或磷酸三(2，3-三溴丙基酯≤0.5%(重量)和上述(1)、(2)加入至捏和機中於105°-110℃捏和二小時，然後放入容器中冷卻至室溫，再進一步粉碎成不規則顆粒，然後經擠出機擠出(擠出溫度為60°-130℃)，擠出的絲條冷卻後切成所需規格的顆粒產品。
本發明的高濃度通用性阻燃母粒的優點是明顯的
a)本發明的高濃度通用性阻燃母粒具有優異的混和性，它和塑料摻合後無需製成阻燃塑料粒子，即可作進一步的擠塑或模塑等，加工成所需的阻燃塑料產品，克服了阻燃劑在長時期混合中容易發生老化的缺點，以及高熔點的熱塑性塑料在和阻燃劑摻合後，在混煉過程中導致塑料降解的缺點，由於磷阻燃劑的加入進而使氧指數和熱穩定性提高，同時由於硬脂酸鋅的加入，減少了流動阻力，提高了脫模性。
b)濃度高、用量少，即本發明的阻燃母粒塑料＝1∶30-50，即可達到明顯的阻燃效果(阻燃性＜30毫米/分)，由於在塑料中添加量少，所以對摻合了本發明的阻燃母粒的塑料或塑料製品的衝擊強度、拉伸強度以及其它物理性能沒有明顯影響。
c)通用性強，既可適用於低熔點的熱塑性塑料，也可適用於高熔點的熱塑性塑料。
d)無明顯的腐蝕性，由於選用通用性強的阻燃劑和協效劑以及所述阻燃劑之間的優缺點相互補充，使產生的酸鹼性得以互相中和，抑制了它們對設備的腐蝕和對環境的汙染。
以下，將通過具體實施例，對本發明的高濃度通用性阻燃母粒及其製備方法，作進一步的詳細說明，但具體實施例並不是為了限定本發明。
實施例(以下均按重量百分比表示)一、配方(1)細度為400至600目的阻燃劑和協效劑包括a)十溴聯苯醚 20-40%(重量)b)六溴環十二烷 20-40%(重量)c)三氧化二銻 5-20%(重量)d)氫氧化鋁或氫氧化鎂 5-15%(重量)e)協效劑二異丙苯齊聚物 ≤0.5%(重量)
f)硬脂酸鋅 ≤1%(重量)(2)含氯約40-80%的氯化石蠟20-40%(重量)以及(3)含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-三氯丙基)酯和/或磷酸三(2，3-三溴丙基)酯≤0.5%(重量)上述配方中優先採用d)氫氧化鋁 5-15%(重量)以及(2)含氯約70%的氯化石蠟20-40%(重量)的組成。
二、製備方法(1)在帶有400-600目網篩的超微粉碎機中，加入經烘乾機於100℃乾燥後的上述配方的a)十溴聯苯醚、b)六溴環十二烷、c)三氧化二銻、d)氫氧化鋁或氫氧化鎂，優先採用氫氧化鋁和e)協效劑二異丙苯齊聚物和f)硬脂酸鋅，分別或一起經粉碎成400-600目細度備用;
(2)將上述配方的含氯約40-80%的氯化石蠟，優先採用含氯約70%的氯化石蠟，於100°-105℃在熔融釜中熔融後備用;
(3)將上述配方的含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-三氯丙基)酯和/或磷酸三(2，3-三溴丙基)酯和上述的(1)和(2)加入至捏和機中於105°-110℃捏和二小時左右，然後放入容器中冷卻至室溫，再進一步粉碎成不規則顆粒，然後再在擠出機中擠出成絲，冷卻後引入切粒機，切成顆粒產品，即為本發明的高濃度通用性阻燃母粒。
權利要求
1.一種熱塑性塑料用的高濃度通用性阻燃母粒，其特徵在於(1)細度為400至600目的阻燃劑和協效劑包括a)十溴聯苯醚 20-40%(重量)b)六溴環十二烷20-40%(重量)c)三氧化二銻 5-20%(重量)d)氫氧化鋁或氫氧化鎂 5-15%(重量)e)(協效劑)二異丙苯齊聚物 ≤0.5%(重量)和f)硬脂酸鋅 ≤1%(重量)(2)含氯約40-80%的氯代石蠟(載體)20-40%(重量)，以及(3)含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-二氯丙基酯和/或磷酸3(2，3-二溴丙基)酯≤0.5%(重量)。
2.如權利要求1所述的阻燃母粒，其特徵在於優先採用含氯約70%的氯化石蠟作為載體。
3.如權利要求1或2所述的阻燃母粒，其特徵在於優先採用氫氧化鋁。
4.一種熱塑性塑料用的高濃度通用性阻燃母粒的製備方法，其特徵在於(1)將阻燃劑和協效劑包括a)十溴聯苯醚 20-40%(重量)b)六溴環十二烷 20-40%(重量)c)三氧化二銻 5-20%(重量)d)氫氧化鋁或氫氧化鎂 5-15%(重量)e)(協效劑)二異丙苯齊聚物 ≤0.5%(重量)分別或一起和f)硬脂酸鋅 ≤1%(重量)經烘乾機於100℃左右烘乾後，通過超微粉碎機粉碎成400-600目的細度備用;(2)將含氯約40-80%的氯化石蠟20-40%(重量)於100°-105℃經熔融釜熔融後備用;(3)將含磷阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯和或磷酸三(2，3-二溴丙基)酯≤0.5%(重量)和上述(1)、(2)加入至控和機中於105°-110℃捏和二小時，然後加入容器中冷卻至室溫，再進行預粉碎成不規則顆粒，然後經擠出機擠出(擠出溫度自60℃-130℃)，再切成所需規格的顆粒產品。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述的d)優先採用氫氧化鋁。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述的(2)優先採用含氯約70%的氯化石蠟作為載體。
全文摘要
本發明涉及一種熱塑性塑料用的高濃度顆粒狀通用性阻燃母粒及其製備方法。由本發明提供的高濃度通用性阻燃母粒，具有阻燃性能好、濃度高、用量少以及通用性強等優點，它由經過超微粉碎至400-600目的阻燃劑、含磷阻燃劑和70％的氯化石蠟載體和硬脂酸鋅以及合適的阻燃協效劑經過捏和、粉碎、造粒工藝製成。並且無需預先製成阻燃塑料粒子即可進行進一步加工，製成所需的阻燃塑料產品。
文檔編號C08L91/06GK1067252SQ91107410
公開日1992年12月23日 申請日期1991年5月27日 優先權日1991年5月27日
發明者孫紹宜 申請人:孫紹宜