[发明专利]一种聚丙烯阻燃母料及其生产方法和应用

说明书

本发明涉及工业废弃物资源化技术领域，具体的是涉及特别是涉及一种维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物(以下简称黑膏)被用作阻燃剂以制备一种聚丙烯阻燃母料，包括有以下组分及含量：维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物100～200份、三聚氰胺50份以及羧酸或酸酐5～20份，以质量份计。将维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物100～200份、三聚氰胺50份和高级脂肪酸5～20份混合均匀后，搅拌升温反应一段时间，待冷却后将其碾磨至粉状。本发明的有益效果在于：对维生素B6废渣的资源再利用，同时对黑膏进行改性制备成阻燃剂，形成了新的阻燃剂配方在聚丙烯中应用，极大的提高经济效益。

技术领域

本发明涉及工业废弃物资源化技术领域，具体的是涉及特别是涉及一种维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物(以下简称黑膏)被用作阻燃剂以制备一种聚丙烯阻燃母料。

背景技术

聚丙烯(PP)塑料虽然具有强度大、刚性好以及较好的耐化学腐蚀等，但PP的极限氧指数(LOI)仅为17.4～18.5，易燃烧而且燃烧速率快，燃烧过程中滴落也较快，因此容易造成火势蔓延。通常需要在PP中添加阻燃剂来提高阻燃性的方式来保证聚丙烯塑料在工农业生产和日常生活中的安全使用。

PP的阻燃主要可以通过3种途径进行。第一种是利用阻燃剂对聚合物分解出的可燃气体产物的燃烧或火焰起阻止作用,由于阻燃是在气相中发生作用,故称为气相阻燃；第二是利用阻燃剂来阻止有机聚合物热分解释放可燃气体,因为是对聚合物凝聚相发生作用,称为凝聚相阻燃；第三种是利用阻燃剂阻止燃烧热返回聚合物的热反馈,称为中断热交换阻燃理。

现有阻燃剂主要有水合金属化合物阻燃剂、磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂。

黑膏作为固体废弃物主要来源于噁唑法(以4-甲基噁唑或4-甲基-5-乙氧基噁唑与亲二烯物反应合成维生素B6)制维生素B6的过程。工业上以这种方法生产维生素B6在环合工序中产生的废渣溶于水速率很慢，并具有一定的起泡性能。常温下呈现一种黑色膏状物质(因此，工业上称这种固体废弃物为“黑膏”)。经过试验发现黑膏--固体废弃物在较短时间内很难溶于水、乙醇等溶剂，而且不能被燃烧，因此作为工业废料很难处理。这种物质在加热到100℃后，开始分解，200℃后，这种分解更剧烈。在分解过程中消耗大量的氧气，分解生成了积炭、水气和氮气，黑膏中的有机物(碳原)部分会迅速脱水成炭，形成的焦化层和水气雾化层，使得可燃物与空气隔断。黑膏受热后(180℃以上，220℃后的主要反应)的阻燃部分机理的主要反应式：

黑膏单体的标准吉布斯自由能由Benson法估算约为-1043.89kJ/mol，上述反应式的标准吉布斯自由能约为-213.17kJ/mol。实验表明黑膏分解过程没有产生有毒物质，因此，黑膏具有作为阻燃剂的潜力。

发明内容

本发明提供了一种有效利用生产维生素B6的生产过程中产生的黑膏在聚丙烯塑料中作为阻燃剂的应用，目的是解决黑膏的粘度高、易吸水结块而且易分解问题，利用三聚氰胺以及高级脂肪酸来和黑膏制备阻燃剂。

本发明所采用的技术方案是：一种阻燃母料，包括有以下组分及含量：维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物100～200份、三聚氰胺50份以及羧酸或酸酐5～20份，以质量份计。

按上述方案，所述的羧酸为C₁₀以上的脂肪酸或马来酸，所述的酸酐为马来酸酐或C₁₀以上的脂肪酸酐。

所述的阻燃母料的生产方法方案之一，其特征在于将维生素B6工业生产过程中产生的黑色膏状物100～200份、三聚氰胺50份和高级脂肪酸5～20份混合均匀后，搅拌升温反应一段时间，待冷却后将其碾磨至粉状。

按上述方案，加热温度为100-150℃，边加热边搅拌，时间20～30分钟。