[发明专利]无机反应型阻燃剂

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种无机反应型阻燃剂，用于阻燃产品。

【背景技术】

在实际生产中，很多产品都需要具有阻燃性能，如塑料产品等，这就需要有阻燃剂，目前使用比较广泛的无机反应型阻燃剂主要包括氢氧化镁和氢氧化铝两类。氢氧化镁和氢氧化铝均属于白色固体粉末，它们的阻燃原理是：氢氧化镁加热到340℃分解为氧化镁(MgO)和水(H₂O)，氢氧化铝在245-320℃时分解生成氧化铝(Al₂O₃)和水(H₂O)，受热分解释放出的水气吸收大量的热，使产品的降解速度放慢，同时大量的水气稀释了产品表面的氧浓度，使燃烧难以进行，从而达到阻燃的效果。

然而，氢氧化镁、氢氧化铝由于自身的分解温度较低，使得使用范围大打折扣，一般只适用于加工温度较低的树脂如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、丙烯酸树脂和环氧树脂等，并且正是由于分解温度较低，使得氢氧化镁、氢氧化铝中的部分结晶水在产品加工过程中已经分解，并易造成成型产品多孔、多泡等，使阻燃效果下降。

有鉴于此，为了弥补上述阻燃剂存在的缺陷，开发一种新的高效、低毒、低烟型无机反应阻燃剂成为未来的发展方向。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种无机反应型阻燃剂，该无机反应型阻燃剂组成简单，价格低，阻燃效果好，并且低毒、低烟，能适应低温材料和耐高温材料的使用。

为了达到上述目的，本发明所述的无机反应型阻燃剂，采用的是碳酸钙和二氧化硅两种耐高温物质以1∶1的比例复配使用，用于直接添加到阻燃产品的配料中，制备阻燃产品，在大于600℃的高温下发生化学反应生成二氧化碳气体，从而进行灭火。

特别的，本发明的无机反应型阻燃剂，其化学反应方程式如下：

CaCO₃+SiO₂＝CaSiO₃+CO₂↑。

特别的，该无机反应型阻燃剂用于阻燃易燃烧的产品时，碳酸钙和二氧化硅添加的组成比例需各占10％以上。

特别的，该无机反应型阻燃剂用于阻燃不易燃烧的产品时，碳酸钙和二氧化硅添加的组成比例需各占5％以上。

相较于现有技术，本发明的无机反应型阻燃剂，组成简单，低烟、低毒、低成本，对物料的刚性影响小甚至有助提升，灭火的原理不同，达到相同效果的添加量相对较小，同时能适应低温材料和耐高温材料的使用。

【具体实施方式】

本发明的无机反应型阻燃剂，采用的是碳酸钙和二氧化硅两种物质复配作为阻燃剂，碳酸钙的分解温度近900℃，二氧化硅的熔点温度大于1500℃，二氧化硅本身就是一种较好的阻燃隔热性材料，在大于600℃的高温下和碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳气体，生成的硅酸钙是一种玻璃高耐火物质，二氧化碳为主要的灭火气体，从而使被填充的材料达到阻燃效果。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明：

实施例1

取低温材料热塑性基体树脂LLDPE(线性低密度聚乙烯)、碳酸钙、二氧化硅按下列组成比例进行共混：

LLDPE    70％

碳酸钙   15％

二氧化硅 15％

再将共混料用高速混合机共混2分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒，挤出后按原料需要干燥的温度进行干燥，注射成标准样条，按照国家标准GB/T1843-2008、GB/T1040-2006、GB/T9341-2008测试所得样条的机械性能及按美国电工协会UL94标准测试其阻燃性能，测试结果如表1所示：

表1：实施例1添加碳酸钙、二氧化硅后的LLDPE性能