[发明专利]一种无载体环保协效阻燃母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无载体母粒及其制备方法，尤其是一种无载体环保协效阻燃母粒及其制备方法。

背景技术

协效阻燃作用是指构成阻燃体系的两种（其中一种为主阻燃剂，另一种为协效阻燃剂）或两种以上组分，其共同阻燃效应优于各组分阻燃效应之和。随着现代阻燃科学的发展，协同效应技术日益得到广泛应用，特别是在多功能阻燃体系中，此技术不仅能够明显提高体系的阻燃效率，而且可以降低阻燃体系中的某些价格昂贵或稀缺组分的含量，满足某些领域日益严格的阻燃要求。

三氧化二锑（简称氧化锑）为目前应用最为广泛的协效阻燃剂，在卤-锑阻燃体系中，具有无可比拟的协同阻燃效应，但其存在价格昂贵，资源紧缺、生产污染严重、含有铅、砷重金属等缺点。为克服上述应用缺陷，目前市场上开发出了其它多种协效阻燃剂，如氧化铁、氧化锌、硼酸锌、磷酸锌、蒙脱土、高岭土等。专利CN102212207A也开发了一种环保协效阻燃剂FRP-33，包括（重量比）：纳米二氧化硅10%～15%，氧化镁70%～80%，氧化铝3%～5%，硅烷偶联剂1%～2%，季戊四醇四硬脂酸酯1%～8%。此协效阻燃剂制造方法简单，可部分或全部替代三氧化二锑，在保证良好阻燃效应的同时，可明显降低阻燃成本。

但上述所有协效阻燃剂均为无机物，为确保阻燃效率，其粒径均为微米级，甚至纳米级。因而在生产应用过程中会产生“架桥”现象，混炼质量较差，更为严重的是其在使用过程中会产生大量的粉尘污染，严重危及人身健康。目前，母粒技术成为解决此问题有效手段，并在下述专利中已有公开描述。

专利CN102558850A公布了一种以20～40%（重量比）尼龙6为载体，以硼酸锌、氧化锌、二氧化硅、聚硅氧烷、阻燃化改性粘土为协效阻燃剂，通过熔融挤出造粒，制备尼龙6专用阻燃功能母料的方法。

专利CN102212228A公布了一种以20～40%聚丙烯为载体，通过熔融挤出造粒，制备无卤阻燃聚丙烯母料的方法。

专利CN102190853A公布了一种以30%～40%重量比）丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）为载体，通过熔融挤出造粒，制备阻燃ABS母料的方法。

专利CN1760264A公布了一种以80～100%（重量比）酚醛环氧树脂为载体，以有机改性钠基蒙脱土为协效阻燃剂，通过高温搅拌制备纳米复合阻燃母料的方法。

专利CN1410480A公布了一种以2%～5%（重量比）乙烯-醋酸乙烯共聚物和氯化聚乙烯为相容剂，以17%～30%（重量比）三氧化二锑或/和硼酸锌、氧化锌、二氧化锡、锡酸锌和羟基锡酸锌为协效阻燃剂，通过熔融挤出造粒，制备通用型阻燃母料的方法。

专利CN101033266A公布了一种以丙烯酸酯，或苯乙烯为单体，通过乳液插层法制备聚合物/有机蒙脱土纳米复合阻燃母料的方法。

专利CN101792536A公布了一种以90%～99%（重量比）的水或水与醇或/和酮的混合物为稀释剂制备粘连剂，通过15%～35%（重量比）粘连剂与滑石粉共混、常温挤出、干燥，制备无载体高含量滑石粉母粒的方法。

专利CN102504334A公布了一种以3%～5%（重量比）水为稀释剂，1%～3%（重量比）硅酸钠为粘连剂，通过常温搅拌、双棍加压造粒，制备高含量、通用性广的滑石粉填充母粒的方法。

上述专利公开的技术，不同程度存在下述不足，影响了其在各个领域的使用：

①通用性差。由于不同树脂具有不同的相容性，载体母料最适用于载体树脂的阻燃，而与其它非载体树脂共混时，存在相容性问题，易造成阻燃材料物理化学性能的大幅度下降，限制了其应用范围，如专利CN102558850A、专利CN102212228A、专利CN102190853A和专利CN1760264A。

②有效成分低。在专利CN102558850A、专利CN102212228A、专利CN102190853A和专利CN1760264A中，由于载体树脂的应用，有效成分含量低于80%，添加量大，成本高。

③高温加热。专利CN102558850A、专利CN102212228A、专利CN102190853A和专利CN1410480A，均通过熔融挤出造粒制备母粒。一方面能耗高，增加母粒制造成本，另一方面在高温处理过程中，易造成阻燃组分热降解，从而降低阻燃效率。