[发明专利]一种三氧化二锑母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三氧化二锑母粒及其制备方法。

背景技术

随着国家经济建设的不断发展，阻燃塑料的用途日益广泛，其塑料材料在阻燃性能上的要求也越来越高。由于塑料中添加的阻燃剂大多为粉体，而且为了获得较佳的阻燃效果和力学性能，粉体的细度一般在800目以上，在称量、混合、造粒过程中容易产生大量的粉尘污染，恶化生产环境，对人体健康造成很大危害，而且会对加工设备造成一定程度的磨损。

阻燃母粒也称阻燃母料、防火母粒。在国外称其为“浓缩物”，意之阻燃剂的浓缩。阻燃母粒产生已经有几十年历史，其最初主要是解决阻燃剂粉料使用过程中分散不均，扬尘污染严重的问题，经过多年的发展，大量科学手段和新型技术的应用，人们对阻燃母粒的研究已经不仅仅局限与分散、防止污染这些常规问题上了。其已经形成一个独立学科并发展成为一个独立的行业。大量的技术研究和应用使阻燃母粒成为高科技、高技术型的产品。

三氧化二锑是重要的无机阻燃剂之一，单独使用时阻燃作用小，但与卤系阻燃剂并用时，可大大提高卤素阻燃剂的效能，是卤素阻燃剂不可缺少的协效剂。长期以来，关于三氧化二锑母粒的研究（如中国专利CN1169722C，CN100453467C，CN1995102A等）主要侧重于以下几个方面：①尽可能提高母粒中三氧化二锑的含量，使其能等量替换三氧化二锑粉体；②采用聚乙烯蜡或聚乙烯蜡和扩散油做为载体，使其能应用于多种通用塑料和工程塑料； ③采用高速搅拌机搅拌，然后经双螺杆挤出机造粒。目前的这些研究主要还存在以下不足：①阻燃母粒与阻燃剂粉体达到等效的情况下，需要增加阻燃母粒的添加量，而且阻燃母粒由于要经过挤出造粒的工序，所以成本较高；②目前采用的加工工艺在高速搅拌过程中依然存在扬尘的情况；③将高搅后的三氧化二锑粉体直接经双螺杆挤出造粒时由于粉体较细含量较高，下料困难，而且会对机筒和螺杆造成较大的磨损。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种易分散、阻燃效率高、生产成本低的三氧化二锑母粒。

本发明的另一个目的是提供上述三氧化二锑母粒的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三氧化二锑母粒，由以下组分按质量百分比所组成：

纳米三氧化二锑85～95％

载体  3～14％

改性乙撑双脂肪酸酰胺0.1～5％。

在上述三氧化二锑母粒中，所述纳米三氧化二锑粉体的平均粒径为0.03～0.1μm，纯度为99.5～99.9%，白度91～95，全立方晶型。

在上述三氧化二锑母粒中，载体是作为该阻燃母粒的载体，主要作用是把纳米三氧化二锑粉体粘合起来，以得到颗粒状的三氧化二锑母料；改性乙撑双脂肪酸酰胺的作用一方面是减少物料与设备之间的磨损，另一方面是提高三氧化二锑粉体在载体中的分散效果，同时由于具有亲油、亲水性，可以增加三氧化二锑粉体和载体的相容性，从而提高其界面粘结力，增加复合材料的阻燃性能和物理机械性能。

在上述三氧化二锑母粒中，所述载体为聚丙烯，包括均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPC）、无规共聚聚丙烯（PPR）、三元共聚聚丙烯的一种或两种混合，聚丙烯的熔融指数为10～50g/10min（230℃,2.16KG）。

在上述三氧化二锑母粒中所述改性乙撑双脂肪酸酰胺是以乙撑双脂肪酸酰胺（EBS）为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成的BAB型共聚物。

上述三氧化二锑母粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）将配比称量纳米三氧化二锑、载体和改性乙撑双脂肪酸酰胺；

（2）先将载体、改性乙撑双脂肪酸酰胺加入到加压式翻转密炼机中，控制密炼室内的温度为150～190℃，转子转速为20～80r/min，密炼时间为3～15min，待物料熔融后分三次将纳米三氧化二锑粉体加入到密炼机中，每次投料间隔2～5min；物料全部加入后再密炼5～15min；

（3）上述密炼后的胶头经传输带输送到单螺杆挤出机的料斗里，经料斗里的切刀切成碎块，然后在重力作用下进入挤出机的机筒，经单螺杆挤出机熔融混炼挤出，经风冷磨面切粒制成三氧化二锑母粒。

所述单螺杆挤出机的长径比为20～55，机筒温度为120～170℃，主机转速300～1000r/min。