[发明专利]一种氮系阻燃剂、制备方法及阻燃硅橡胶复合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子阻燃材料及其制备方法，尤其涉及一种氮系阻燃剂、制备方法及阻燃硅橡胶复合物。

背景技术

阻燃剂应用广泛，比如应用于硅橡胶阻燃性能的改造。硅橡胶具有耐高低温、耐候、耐臭氧等优异的性能,在国民经济的各个领域得到广泛的应用。但硅橡胶本身易燃，一遇明火就会持续燃烧，从而在一定程度上限制了其在电子电气、电线电缆、汽车、航空航天等领域的应用。因此需要对硅橡胶进行阻燃改性以扩大其使用范围。

早期用于硅橡胶的阻燃剂主要有十溴二苯醚、四溴双酚A等卤系阻燃剂，这些阻燃剂虽然对硅橡胶有较好的阻燃效果,但燃烧时会释放出有害气体，对环境的危害较大，因而其应用受到诸多限制。另一类阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝等在燃烧时无有害气体释放,燃烧后的残渣也不会对环境造成污染，但氢氧化镁、氢氧化铝只有在添加量较大时才有明显的阻燃效果，而大量填充氢氧化镁等会对硅橡胶的力学性能、电性能等产生较大损害。所以，目前还没有环保且高效阻燃的阻燃剂适用于硅橡胶在电子电气、电线电缆、汽车、航空航天等领域的应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种环保且高效阻燃的氮系阻燃剂、制备方法及阻燃硅橡胶复合物。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种氮系阻燃剂，包括以下质量份的各原料：催化剂1.5～3份，三聚氰胺100～150份，氰尿酸100～150份，分散剂0.5～1.5份，季戊四醇0.1～0.5份，次磷酸钠0.2～1.0份，硼酸锌0.2～0.8份，同时满足以下条件：三聚氰胺与氰尿酸的摩尔比为1:1。

作为优选，催化剂2～2.5份，三聚氰胺110～130份，氰尿酸115～135份，分散剂0.8～1.2份，季戊四醇0.2～0.4份，次磷酸钠0.5～0.8份，硼酸锌0.4～0.6份。

具体地，所述催化剂为硅酸铝，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

一种氮系阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将水、催化剂、三聚氰胺、氰尿酸和分散剂分别依次分步加入聚合釜内进行反应，其中，水的温度为80～90℃，水的质量是三聚氰胺与氰尿酸总质量的3～5倍；加入以上原料后，在聚合釜内80～90℃恒温反应2～3h出料，进入干燥/粉碎设备；

（2）原料在干燥/粉碎设备内干燥和粉碎，直到满足以下条件：粒径＜4um，水分＜0.6%，白度＞90%，然后出料并进入混合机；

（3）将季戊四醇、次磷酸钠和硼酸锌加入混合机内混合均匀，混合时间为15-20min，转速为1000转/min，温度为常温，混合后即得氮系阻燃剂成品。

作为优选，所述步骤（1）中的水、催化剂、三聚氰胺、氰尿酸和分散剂的质量份分别为：水675～1325份，催化剂2～2.5份，三聚氰胺110～130份，氰尿酸115～135份，分散剂0.8～1.2份；所述步骤（3）中的季戊四醇、次磷酸钠和硼酸锌的质量份分别为：季戊四醇0.2～0.4份，次磷酸钠0.5～0.8份，硼酸锌0.4～0.6份。具体地，所述催化剂为硅酸铝，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

一种阻燃硅橡胶复合物，包括沉淀硅橡胶，还包括氮系阻燃剂，所述沉淀硅橡胶的质量为所述氮系阻燃剂质量的2.5～5倍；所述氮系阻燃剂包括以下质量份的各原料：催化剂1.5～3份，三聚氰胺100～150份，氰尿酸100～150份，分散剂0.5～1.5份，季戊四醇0.1～0.5份，次磷酸钠0.2～1.0份，硼酸锌0.2～0.8份，同时满足以下条件：三聚氰胺与氰尿酸的摩尔比为1:1。

作为优选，所述氮系阻燃剂各原料的质量份分别为：催化剂2～2.5份，三聚氰胺110～130份，氰尿酸115～135份，分散剂0.8～1.2份，季戊四醇0.2～0.4份，次磷酸钠0.5～0.8份，硼酸锌0.4～0.6份。具体地，所述催化剂为硅酸铝，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

进一步，所述阻燃硅橡胶复合物还包括质量为所述沉淀硅橡胶质量的0.65-1.0%的双2,5。

本发明的有益效果在于：