[发明专利]一种十溴二苯乙烷母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种十溴二苯乙烷母粒及其制备方法。

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。阻燃母粒的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于分散、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。

十溴二苯乙烷是一种使用范围非常广泛的添加型阻燃剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能好，较其他溴系阻燃剂的渗出性低，热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷（DBDO）及多溴代二苯并呋喃（DBDF），用它阻燃的材料完全符合欧盟的RoHS条例的要求，对环境不造成危害。但十溴二苯乙烷是一种白色粉末状阻燃剂，其颗粒非常细小，平均粒径小于5μm，所以生产中的粉尘现象十分普遍，给工人身体健康造成很大危害，同时也恶化了生产现场的环境。所以先将其制成母粒，然后将母粒直接添加到树脂中进行挤出或注塑，将大大减少粉尘飞扬的现象，提高混炼质量及生产效率。

关于十溴二苯乙烷母粒的研究（如中国专利CN 100500799C，CN101003634A）主要侧重以下几个方面：①提高母粒中十溴二苯乙烷的含量以达到等量等效置换十溴二苯乙烷粉体；②采用聚乙烯或其共聚物做为载体，分散剂采用聚乙烯蜡； 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采用钛酸酯或硅烷偶联剂的效果不理想，对提高十溴二苯乙烷粉体和载体的界面相容性作用不大。④将高搅后的十溴二苯乙烷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，提供一种十溴二苯乙烷母粒及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种十溴二苯乙烷母粒，由如下质量百分比的组分所制成：

十溴二苯乙烷85～95％

载体  3～14％

改性乙撑双脂肪酸酰胺0.1～5％。

其中载体是作为该阻燃母粒的载体，主要作用是把十溴二苯乙烷粉体粘合起来，以得到颗粒状的十溴二苯乙烷母料；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，另一方面是提高十溴二苯乙烷粉体在载体中的分散效果，同时由于具有亲油、亲水性，可以增加十溴二苯乙烷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。

在上述十溴二苯乙烷母粒中，所述十溴二苯乙烷粉体的平均粒径为1.3～3.0μm，白度84～95，含水量0.01～0.1%。

在上述十溴二苯乙烷母粒中，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，聚丙烯的熔融指数为10～50g/10min，230℃,2.16KG。

在上述十溴二苯乙烷母粒中，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，在催化剂过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰的作用下，含有极性基团的反应性单体二乙烯基苯或马来酸酐与EBS反应形成的BAB型共聚物。

上述十溴二苯乙烷母粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）将十溴二苯乙烷、载体、改性乙撑双脂肪酸酰胺按配比准确称量；

（2）先将载体、改性乙撑双脂肪酸酰胺、部分（质量比例是35-55%）十溴二苯乙烷粉体加入到加压式翻转密炼机中，控制密炼室内的温度为170～200℃，转子转速为20～60r/min，密炼时间为3～15min，待物料熔融后分两次将剩余十溴二苯乙烷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；