矽系阻燃劑及其生產方法
2023-06-24 12:15:41 2
專利名稱：矽系阻燃劑及其生產方法
技術領域：
本發明申請涉及一種阻燃劑，特別涉及一種用於礦用阻燃輸送帶或電纜加工中的無機矽系阻燃劑。
背景技術：
阻燃劑是塑料加工中消費量最多的助劑之一，在合成纖維、橡膠、塗料等方面也有廣闊的應用前景。目前市場上已有的阻燃劑主要分為無機和有機兩種類型，其中無機阻燃劑價格雖低，但其影響製品的加工性能及物理機械性能；有機阻燃劑雖然對製品的加工性能及物理性能影響不大，但其成本高，並且一般含有對人體有害的毒性物質(如滷素)。
發明內容
本發明申請提供了一種不影響製品物理機械性能且價格低廉的無機矽系阻燃劑及其生產方法。
本發明申請的無機矽系阻燃劑包括二氧化矽 40％-60％；三氧化二銻20％-40％；偶聯劑1％-2％；汽油 5％-8％；十二烷基苯10％-12％；增塑劑1％-3％；穩定劑3％-5％。
本發明申請的偶聯劑沒有特別限定，如可採用矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑等；汽油採用高標號汽油較好，如可採用120-300#汽油；增塑劑也無特別限定，例如可採用二辛酯或二丁酯增塑劑等；穩定劑也沒有特別限定，例如可採用三鹽或二鹽等穩定劑。
本發明申請的無機矽系阻燃劑的生產方法為將二氧化矽放入反應釜，升溫至230℃-250℃；再加入三氧化二銻，升溫至300℃-320℃；再加入汽油和十二烷基苯，3-4分鐘後再加入偶聯劑，升溫至380℃-400℃，並在3-5分鐘內加入增塑劑和穩定劑。
本發明申請的矽系阻燃劑不損害聚合物製品的物理機械性能，即聚合物經阻燃加工後，其原來的物理性能不變壞，特別是不降低熱變形溫度、機械強度和電氣性能等；阻燃效果持久且生產成本遠低於有機阻燃劑。
具體實施例方式
分別將原料二氧化矽(純度不低於99％)和三氧化二銻(純度不低於99％)乾燥後研磨(球磨)均勻至325目以上備用；實施例1將32公斤二氧化矽放入反應釜中，升溫至230℃；然後加入32公斤三氧化二銻，繼續升溫至300℃；接著加入4公斤的120#汽油和9.6公斤的十二烷基苯；3分鐘後再加入0.8公斤的矽烷偶聯劑(KH-550)；升溫至380℃，在3分鐘內高速攪拌加入0.8公斤的二辛酯增塑劑和2.4公斤的三鹽穩定劑(三鹽基硫酸鉛)；出釜冷卻。
實施例2將40公斤二氧化矽放入反應釜中，升溫至240℃；然後加入24公斤三氧化二銻，繼續升溫至310℃；接著加入4.8公斤的200#汽油和8公斤的十二烷基苯；3分鐘後再加入1.2公斤的鈦酸酯偶聯劑(CS-101)；升溫至390℃，在4分鐘內高速攪拌加入1.6公斤的二丁酯增塑劑和3.2公斤的二鹽穩定劑(二鹽基亞磷酸鉛)；出釜冷卻。
實施例3將48公斤二氧化矽放入反應釜中，升溫至250℃；然後加入16公斤三氧化二銻，繼續升溫至320℃；接著加入6.4公斤的300#汽油和8公斤的十二烷基苯；4分鐘後再加入1.6公斤的鋁酸酯偶聯劑(H-2)；升溫至400℃，在5分鐘內高速攪拌加入2.4公斤的二丁酯增塑劑和4公斤的二鹽穩定劑(二鹽基亞磷酸鉛)出釜冷卻。
所得成品外觀為灰白色粉末，粒度在320目以上，密度為2.3-2.35g/cm；含水量不高於0.5％。
本領域技術人員應當理解，上述實施例僅為解釋本發明而不應當理解為對其的限定。如二氧化矽或三氧化二銻的純度也可以較低(90％以上)。
本產品優點如下1、高效在PVC阻燃輸送帶糊體配方中，使用本品20-25份(重量百分比)，即可使產品的阻燃效果達到煤炭部MT147-92標準。
2、分散性好在高分子材料中分散均勻。
3、對高分子材料無不良影響本品對高分子材料的物理化學性能影響小，且具有一定補強作用。例如可提高阻燃輸送帶整體的密實性。
4、使用方便，價格低廉。
5、無毒本品不含滷素等毒性物質。
權利要求
1.一種矽系阻燃劑，包括二氧化矽 40％-60％；三氧化二銻20％-40％；偶聯劑1％-2％；汽油 5％-8％；十二烷基苯10％-12％；增塑劑1％-3％；穩定劑3％-5％。
2.如權利要求1所述的矽系阻燃劑，其特徵在於所述的二氧化矽和三氧化二銻的純度均為99％以上。
3.如權利要求1或2所述的矽系阻燃劑，其特徵在於所述的偶聯劑為矽烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。
4.如權利要求1或2所述的矽系阻燃劑，其特徵在於所述的汽油為120-300#汽油。
5.如權利要求1或2所述的矽系阻燃劑，其特徵在於所述的增塑劑為二辛酯或二丁酯增塑劑。
6.如權利要求1或2所述的矽系阻燃劑，其特徵在於所述的穩定劑為三鹽或二鹽穩定劑。
7.一種矽系阻燃劑的生產方法，其特徵在於將二氧化矽放入反應釜，升溫至230℃-250℃；再加入三氧化二銻，升溫至300℃-320℃；再加入汽油和十二烷基苯，3-4分鐘後再加入偶聯劑，升溫至380℃-400℃，並在3-5分鐘內加入增塑劑和穩定劑。
8.如權利要求7所述的矽系阻燃劑的生產方法，其特徵在於以重量份數計，所述的二氧化矽為40-60、三氧化二銻為20-40、偶聯劑為1-2、汽油為5-8、十二烷基苯為10-12、增塑劑為1-3、穩定劑為3-5。
9.如權利要求7或8所述的矽系阻燃劑的生產方法，其特徵在於所述二氧化矽和三氧化二銻的粒度均為325目以上。
10.如權利要求7或8所述的矽系阻燃劑的生產方法，其特徵在於所述二氧化矽和三氧化二銻的純度均為99％以上。
全文摘要
本發明申請提供了一種不影響製品物理機械性能且價格低廉的無機矽系阻燃劑及其生產方法。該阻燃劑含有二氧化矽、三氧化二銻、偶聯劑、十二烷基苯、汽油、增塑劑和穩定劑。這種阻燃劑不損害聚合物製品的物理機械性能，阻燃效果持久且生產成本遠低於有機阻燃劑。
文檔編號C09K21/06GK1654598SQ20051005343
公開日2005年8月17日 申請日期2005年3月10日 優先權日2005年3月10日
發明者馬順發, 馬睿智, 張雅琪, 馬睿君, 趙瑞, 朱愛榮 申請人:馬順發