[发明专利]一种用于塑料的添加剂和其应用以及由其组成的阻燃聚合物模塑组合物

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于塑料的添加剂，具体涉及一种含有特定范围含量同系物的二乙基次膦酸铝和其应用以及由其组成的阻燃聚合物模塑组合物。

背景技术

二乙基次膦酸铝作为一种热稳定高、阻燃性能优异的新型无卤阻燃剂，广泛应用于聚合物中。但在实际应用中发现，添加有二乙基次膦酸铝的阻燃聚合物模塑组合物在加工过程中，对配混组合装置的螺杆会带来特别严重的腐蚀，并对周围聚合物进行损害，尤其是会导致聚合物的降解。

同时，阻燃聚合物的不完全燃烧会带来燃烧生烟的问题，为解决该问题，在先技术给出了多种解决方案。CN103724967A在阻燃树脂中加入了复配型助剂解决生烟量大的问题，该复配型助剂由按共混材料重量百分比的下述组分构成：氢氧化镁0.5～4wt%，硼酸锌1～6wt%，分子筛活化粉1～wt5%，将氢氧化镁、硼酸锌、分子筛活化粉混合，搅拌均匀，即制得该复配型助剂。CN101591468A在树脂体系中加入了：0.2-2wt％的复合降烟剂和1-6wt%的低发烟促进剂，其中复合降烟剂选自二茂铁、二茂络铁、有机硅氧烷、丙烯酰胺、二环戊二烯合铁、盐酸羟亚胺、马来酰亚胺、芳基亚胺或环戊二烯铁中的两种或两种以上的复配物，低发烟促进剂选自纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、氧化钇、氧化钇铕、氧化铕、氧化镧、氧化铽、氧化钐或氧化钕中的一种或几种的混合物。以上的现有技术均需要引入额外的添加剂，可能会使聚合物在其它方面的性能造成影响。

发明内容

我们通过研究意外的发现，在添加有二乙基次膦酸铝的阻燃聚合物模塑组合物中，将二乙基次膦酸铝中同系物的含量控制在一定的范围，能够在很大程度上减轻在加工过程中对配混组合装置螺杆的腐蚀和对周围聚合物的损害。

本发明的目的在于提供一种含有特定范围含量同系物的用于塑料的添加剂，该添加剂应用于聚合物中，在加工过程中对配混组合装置螺杆腐蚀程度小，对周围聚合物损害程度小。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于塑料的添加剂，其中包括：

A：二乙基次膦酸铝；

B：同系物，同系物在总添加剂中的摩尔含量为0.001-0.78%。

其中，同系物为丁乙基次膦酸铝、丁丁基次膦酸铝、己乙基次膦酸铝、己丁基次膦酸铝和/或己己基次膦酸铝。

本发明所述的丁乙基次膦酸铝、丁丁基次膦酸铝、己乙基次膦酸铝、己丁基次膦酸铝、己己基次膦酸铝的全称分别为乙基丁基次膦酸铝、丁基丁基次膦酸铝、乙基己基次膦酸铝、丁基己基次膦酸铝和/或己基己基次膦酸铝。

优选的，所述同系物在总添加剂中的摩尔含量为0.3-0.78%，更优选0.4-0.59%。令人预料不到的是，添加有摩尔含量为0.3-0.78%的同系物的二乙基次膦酸铝组成的阻燃聚合物，其不仅能够在很大程度上减轻在加工过程中对配混组合装置螺杆的腐蚀和对周围聚合物的损害，而且其在被点燃时总生烟量（Total Smoke Rate）出乎意料的小。

本发明还提供一种上述用于塑料的添加剂作为阻燃剂的用途。

本发明还提供了一种包含上述添加剂的阻燃聚合物模塑组合物，包括1-40重量份的用于塑料的添加剂，1-99重量份的聚合物或其混合物；其中，用于塑料的添加剂包括：

A：二乙基次膦酸铝；

B：同系物，同系物在总添加剂中的摩尔含量为0.001-0.78%，优选摩尔含量为0.3-0.78%，更优选为0.4-0.59%。

其中，同系物为丁乙基次膦酸铝、丁丁基次膦酸铝、己乙基次膦酸铝、己丁基次膦酸铝和/或己己基次膦酸铝。

本发明所述的用于塑料的添加剂可通过下述方法制备：

a）在溶剂中加入次磷酸盐/次磷酸，在引发剂作用下与烯烃反应，得到二烷基次膦酸盐/酸溶液；

b）将二烷基次膦酸盐/酸溶液与金属铝化合物反应得到二烷基次膦酸铝；

其中，所述次磷酸盐为次磷酸钠或次磷酸钾；

所述用于塑料的添加剂的含量优选为5-30重量份，更优选8-25重量份。

所述聚合物为对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚碳酸酯、聚苯醚或芳香族聚酰胺中的一种或几种的混合物。