[发明专利]一种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂及其制备方法无效

专利信息
申请号: 201210140331.6 申请日: 2012-05-08
公开(公告)号: CN102653599A 公开(公告)日: 2012-09-05
发明(设计)人: 项素云;孙强;孙江波;王传业 申请(专利权)人: 大连盖特科技发展有限公司
主分类号: C08K9/06 分类号: C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C09C1/02;C09C3/12;C09C3/10;C09C3/08
代理公司: 大连星海专利事务所 21208 代理人: 花向阳
地址: 116012 辽宁省大*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 高分子 偶联剂 活性 阻燃 及其 制备 方法
【说明书】:

所属领域

本发明涉及一种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂及其制备方法,特别涉及天然水镁石粉体的表面活化处理。

背景技术

天然水镁石具有与氢氧化镁相同的组成,相似的阻燃效果,是目前最广泛使用的无机阻燃剂之一。由于其具有无毒,环保,热分解温度高,硬度低,对加工设备磨损小等优点,在塑料橡胶等的阻燃材料领域越来越多地受到人们的青睐。但是,天然水镁石粉体,表面存在大量的羟基,极性大,“亲水疏油”,难于在非极性的塑料橡胶等高分子基体中分散,必需对其进行表面改性处理,以降低其表面极性,使其表面转变为“亲油疏水”。尤其是,镁系阻燃剂需要较大的添加量才能起到好的阻燃效果,因此必须进行表面改性以改善其与非极性塑料基体的相容性,提高其分散性和复合材料的综合性能。目前,针对水镁石的表面改性已有很多研究,在中国专利CN200710151942.X和CN200510045850.4中报道了采用低分子偶联剂或表面活化剂对水镁石进行表面改性处理。该方法采用干法或湿法改性工艺均可以实施,部分解决了水镁石粉体的表面极性问题。采用接枝的方法,如中国专利CN200610039737.X,对水镁石粉体进行表面改性处理则可以使活化粉体具有更高的活化率,使复合材料具有更优异的综合应用性能,但是,该方法一般需要采用湿法表面处理工艺,成本较高,且对环境有不良影响。由于单一处理剂改性效果达不到人们对复合材料日益增长的综合性能的要求,有人采用了复合的低分子偶联剂对水镁石进行表面改性处理,如中国专利CN03134189.6和CN200610039737.X。该方法较好地解决了单一低分子偶联剂只能解决某一方面性能的问题。

发明内容

针对高分子偶联剂和低分子偶联剂的特点,本发明采用含高分子偶联剂的复合处理剂、干法改性工艺对天然水镁石粉体进行表面改性处理,在提高镁系阻燃剂与树脂基体的相容性、分散性以及填充量的同时,发挥低分子偶联剂的特定作用,使复合材料具有优异的综合性能。

本发明采用的技术方案如下:一种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂的组分包括天然水镁石粉体、高分子偶联剂、低分子偶联剂以及助剂,各组分的质量份数比为:100 : 3~6 : 0.4~4 : 0.3~2。

所述的一种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂的制备方法包括以下步骤:

①将天然水镁石粉体、高分子偶联剂、低分子偶联剂以及助剂按所述质量份数比分别加入到高混机中,在80~140℃搅拌5~40分钟;

②经过高混机处理的粉体取出后在100~120℃下继续反应30~120分钟,得到活性镁系阻燃剂;

③检测活性镁系阻燃剂的活化率。

所述天然水镁石粉体的粒径D97为3.0~150微米。

所述高分子偶联剂选自聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯接枝马来酸酐或聚乙烯接枝苯乙烯中的一种。

所述低分子偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、异丙基三异酞酰钛酸酯、二焦磷酰氧基羟乙酸钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基-二(十二烷基)硼酸酯、异丙基-二(十八烷基)硼酸酯中的一种或两种的混合物。

所述助剂选自白油、硅油中的一种或两种的混合物。

本发明的有益效果是:这种含高分子偶联剂的活性镁系阻燃剂的组分包括天然水镁石粉体、高分子偶联剂、低分子偶联剂以及助剂,各组分的质量份数比为:100 : 3~6 : 0.4~4 : 0.3~2。该活性镁系阻燃剂采用干法活化改性工艺对天然水镁石粉体进行表面活化处理,制备活性镁系阻燃剂。高分子偶联剂的使用有效地提高了天然水镁石粉在塑料基体中的分散性和相容性,提高复合材料的综合性能。利用干法改性工艺对无机粉体进行表面处理,耗能低,操作工艺方便,生产效率高,无三废排放,经济效益显著。制备的活性镁系阻燃剂可以广泛应用于电线电缆、建材、电子电器等领域的阻燃复合材料中,达到优异的阻燃效果,具有显著的经济和社会效益。

具体实施方式

实施例一

将0.07千克γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.05千克硅油、0.1千克聚乙烯接枝马来酸酐以及2千克粒径D97为4.0微米的天然水镁石粉体分别加入到高混机中,在120℃搅拌30分钟,取出后在120℃下继续反应90分钟,得到活性镁系阻燃剂。检测活化率为99.5%。

实施例二

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