[发明专利]无卤阻燃剂水相细化改性方法

说明书

技术领域

本发明属塑料加工技术领域，具体涉及一种无卤阻燃剂水相细化改性方法。

背景技术

大多数塑料为高分子有机材料，受到外界火源攻击时容易发生火灾，使人民生命财产受到威胁。塑料添加阻燃剂，能有效阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用。由于和塑料具有很好的亲和力，溴系为代表的含卤有机阻燃剂占据绝对优势，但在环保问题上“非议”颇多。无卤阻燃剂，如氢氧化镁、氢氧化铝等不但价格低廉而且阻燃材料燃烧不产生很多烟雾，释放物主要为水和二氧化碳等不会对环境造成很大伤害的物质，所以属于绿色环保型产品。但由于无卤阻燃剂与热塑性树脂的相容性很差，在树脂中不容易分散，即使分散，亲和力也不好。国内大多数企业采用偶联剂的方法，把塑胶粉、氢氧化镁或氢氧化铝粉、偶联剂以及其它添加剂直接混合，但存在分散不易均匀、阻燃效率低、需要较高填充量等弊病。为提高偶联度，国外有采用喷粉雾化工艺加工的氢氧化镁阻燃剂，使用性能较好，但生产设备工艺较复杂。

发明内容

本发明的目的是结合现有技术，设计开发一种无卤阻燃剂水相细化改性方法，用于生产制造塑料用环保无卤阻燃剂。

本发明采用以下技术方案：

一种无卤阻燃剂水相细化改性方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

(1)将无卤阻燃剂、水和硅烷偶联剂溶液加入高剪切乳化机中，在0～100℃下充分搅拌30～90分钟，制成偶联剂为无卤阻燃剂质量的0.1～5.0％的无卤阻燃剂浆液。

(2)将无卤阻燃剂浆液泵送至两级搅拌球磨机中，研磨90～300分钟。

(3)将两级研磨后的无卤阻燃剂浆液泵送至喷雾干燥器中脱水干燥，得到偶联剂包覆改性的无卤阻燃剂。

所述硅烷偶联剂溶液为质量浓度为10％的硅烷偶联剂乙醇溶液。

所述硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷。

偶联剂的添加量，所述浆液在乳化机中乳化包覆的温度、时间以及搅拌球磨机的研磨细度、研磨时间，均关系到无卤阻燃剂最终的粒径和活化指数。

本发明的有益效果是：所有设备均为常规设备，工艺控制方便易行，所获得的无卤阻燃剂与塑料相容性好，分散性及性价比高，尤其是使用环保无毒性及有害物质释放。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

图中，1-乳化机，2-泵，3-搅拌球磨机，4-喷雾干燥器

具体实施方式

结合图1，无卤阻燃剂分别选取氢氧化铝和氢氧化镁，本发明具体实施方式说明如下：

实施例1：

一种氢氧化铝粉体水相细化改性方法，其特征包括以下工艺步骤：

(1)将氢氧化铝粉体100kg、去离子水100升和硅烷偶联剂溶液5kg加入高剪切乳化机1中，在40℃下充分搅拌60分钟，制成含硅烷偶联剂为氢氧化铝粉体质量0.5％的氢氧化铝浆液。

所述硅烷偶联剂溶液为质量浓度为10％的乙醇溶液。

(2)上述氢氧化铝浆液经泵2送至两级搅拌球磨机3，研磨60分钟。

(3)将两级研磨后的氢氧化铝浆液再经泵2送至喷雾干燥器4中脱水干燥，得到平均粒径为215nm改性氢氧化铝粉体，活化指数为95.3％。

实施例2

一种氢氧化铝粉体水相细化包覆方法，其特征包括以下工艺步骤：

(1)将氢氧化铝粉体100kg、去离子水150升和硅烷偶联剂溶液10kg加入高剪切乳化机1中，在60℃下充分搅拌60分钟，制成含硅烷偶联剂为氢氧化铝粉体质量1.0％的氢氧化铝浆液。

所述硅烷偶联剂溶液为质量浓度为10％的乙醇溶液。

(2)上述氢氧化铝浆液经泵2送至两级搅拌球磨机3，研磨90分钟。

(3)将两级研磨后的氢氧化铝浆液再经泵2送至喷雾干燥器4中脱水干燥，得到平均粒径为135nm改性氢氧化铝粉体，活化指数为98.7％。

实施例3

一种氢氧化铝粉体水相细化包覆方法，其特征包括以下工艺步骤：

(1)将氢氧化铝粉体100kg、去离子水200升和硅烷偶联剂溶液15kg加入高剪切乳化机1中，在80℃下充分搅拌60分钟，制成含硅烷偶联剂为氢氧化铝粉体质量1.5％的氢氧化铝浆液。

所述硅烷偶联剂溶液为质量浓度为10％的乙醇溶液。

(2)上述氢氧化铝浆液经泵2送至两级搅拌球磨机3，研磨150分钟。

(3)将两级研磨后的氢氧化铝浆液再经泵2送至喷雾干燥器4中脱水干燥，得到平均粒径为87nm改性氢氧化铝粉体，活化指数为97.6％。

实施例4