[发明专利]纳米阻燃添加剂及其制备方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种阻燃添加剂，特别是一种纳米阻燃添加剂。

背景技术  目前市场上阻燃添加剂通常为两类一种无机类的像Mg(OH)₂，Al(OH)₃无机 金属盐类；另一类是磷氮类的利用其膨胀性功能的阻燃剂，而随着环保要求的提高，对阻燃 材料要求其无卤化和无烟化，因而现有的许多类的阻燃剂及其添加剂会被逐步禁止，而开发 出新型的无烟，无卤，阻燃效果好，生产成本低的阻燃剂及其添加剂是大势所趋。

发明内容  本发明的目的就是要提供一种纳米阻燃添加剂及其制备方法，其制备的阻燃 剂阻燃效果好，制造成本低，符合环保要求的阻燃添加剂。

本发明的技术方案是这样来实现的，纳米阻燃添加剂，包括下列重量份组份： 插层离子交换剂10-50、蒙脱土100。

本发明由下列重量份组份组成：氯化聚磷酸铵盐15-40、蒙脱土100。

本发明所述蒙脱土为含量90-98％的钠基硅铝酸盐，其粒径为200-500目。

本发明所述蒙脱土为含量95-98％的钠基硅铝酸盐，其粒径为500-550目，其阳离子交 换容量为80-150mmol/100g。

所述的氯化聚磷酸铵盐提纯活度大于85％。

本发明纳米阻燃添加剂其层叠厚度大于2.5mm，在塑料中添加量在1-8％。

本发明制备纳米阻燃添加剂的方法：

a、制备插层离子交换剂氯化聚磷酸铵盐，先将聚磷酸铵加入溶剂充分溶解，控制反应温 度在30-90℃下加入卤代烷烃充分搅拌，并密封加压反应15-30小时，在上述悬浮溶液中加 入无机酸，搅拌反应10-15小时蒸馏，蒸馏物固体烘干；

b、将阳离交换容量在80-150mmol/100g的蒙脱土10-20份加入200-500份去离子水中搅 拌，形成稳定悬浮液，控制反应温度70-85℃；在上述悬浮液中加入1-2份的盐酸溶液，并 在不断搅拌下加入a步制备的插层离子交换剂氯化聚磷酸铵盐，控制反应时间1-3小时；停 止加热，并冷却至常温，过滤，洗涤至溶液中无cl-；过滤后的反应物经真空烘干，干燥至含 水量小于2％，控制干燥温度80-110℃，最后经粉碎机粉碎即得。

所述卤代烷烃为1，1-二氯乙烷，所述无机酸为盐酸。

本发明所述的插层离子交换剂选用磷酸铵盐类；如氯化聚磷酸铵盐，多聚磷酸铵盐，提 纯活度在85％以上；制其聚合度在100-300之间；也可以选择其它有机胺类，醇类、酰胺等； 所述蒙脱土为有机蒙脱土，本发明纳米阻燃添加剂，广泛应用于塑料，橡胶方面；可大大增 加材料的阻燃性能，使其阻隔性能大幅度的提高，利用其纳米材料比较大的表面，使得阻燃 材料性能更优越，传统的阻燃添加剂是利用片层结构来完成对阻燃材料阻燃性，其仅仅有协 同效果，而本发明是在剥离层的时候将阻燃剂均匀地夹在片层之间，使制备出的阻燃材料其 阻燃效果是传统的倍数，同时传统的插层剂多采用烷烃季胺盐，此盐在高温下易变色且不环 保，本发明采用氯化聚磷酸铵盐做插层剂，因其多聚磷酸铵不易溶解和反应活性低，所以制 造出的纳米阻燃剂不含有害化学元素，环保，各项技术指标见表1：环保检测指标见表2：

本发明各项技术指标参数表1