[发明专利]一种无机含硅阻燃协效剂有效

专利信息
申请号: 201611259700.8 申请日: 2016-12-30
公开(公告)号: CN106832410B 公开(公告)日: 2019-05-17
发明(设计)人: 陈宇;韩航;张群;吕铭华;李明;崔正;景江 申请(专利权)人: 北京华腾新材料股份有限公司;重庆聚特新材料有限公司
主分类号: C08K9/00 分类号: C08K9/00;C08K3/34;C08L23/12;C08K13/06;C08K3/32;C08K5/3492;C09J171/00;C09J11/04;C09J11/06;C09D175/04;C09D5/18;C09D7/61
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张立改
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摘要:
搜索关键词: 阻燃协效剂 膨胀型阻燃剂 高温活化 三硅酸镁 粒径 阻燃
【说明书】:

一种无机含硅阻燃协效剂,属于阻燃领域。采用三硅酸镁并经过200℃‑800℃以上高温活化处理2‑36h时间、粒径低于100μm的颗粒作为阻燃协效剂。与膨胀型阻燃剂配合使用,起到很好的效果。

技术领域

本发明属于阻燃领域,尤其涉及一种无机含硅阻燃协效剂。

背景技术

高分子材料与传统的金属材料,无机非金属材料相比,由于其在产品性能,耐候性,使用成本等方面所展现的优势,使得其应用范围与发展速度均大大超过了传统材料,在生产生活中已经不可或缺。但是,高分子材料的易燃性也越来越制约着它的应用该范围。根据公安部发布的《2015年全国火灾事故统计》,2015年全年共发生火灾33.8万起(全国),共造成2854人伤亡,其中1742人死亡,1112人受伤,直接造成经济损失39.5亿元,给人们的生命财产安全带来巨大危害。在这些火灾事故中,由于高分子材料的易燃性而导致的火灾不可胜数。因此高分子材料的阻燃改性意义重大,必不可少。

高分子材料的阻燃方法主要有添加型和反应型两种。添加型阻燃方法即通过物理共混的方式将阻燃剂均匀分散在材料中,从而获得阻燃性能。这种方法优势在于成本低,操作简单方便,缺点在于阻燃性能难以持久;反应型阻燃方法即阻燃剂能够同被阻燃物发生化学反应,使得阻燃元素或者结构引入但被阻燃物的结构当中,这种方法优势在于阻燃性能持久有效,效率高。

阻燃剂的引入能够提高材料的阻燃性能,但是另一方面,阻燃剂的大量引入对被阻燃物的自身性能也会带来影响,此外阻燃剂的价格一般较高,会提高材料的生产成本,因此提高阻燃剂的阻燃效率意义十分重大。比较成熟的阻燃协效体系是卤-锑体系,尤其是溴-锑协效体系的阻燃效率最高。由于卤系阻燃剂潜在的环境和人体危害性,目前阻燃的研究方向主要集中在无卤阻燃方向,其中含磷阻燃剂被视为最有可能取代卤系阻燃剂,但是目前成熟的含磷阻燃剂的阻燃效率一般低于卤系阻燃剂,提高其阻燃效率的方法主要有阻燃剂复配与添加阻燃协效剂的方法。锑系协效剂由于锑金属的价格飙升,与含磷阻燃剂协效效果差等原因,难以满足日益增长的需求,这就需要我们寻找新型的低廉、环保且高效的阻燃协效剂。

当前阻燃协效剂的研究热点主要集中在多酸,固体酸,金属盐或者金属氧化物,高岭土等无机粒子上。李娟等(专利公开号:105504350A)合成一种多酸基阻燃协效剂,特征在于该多酸基阻燃协效剂的结构通式为(A)nB,其中Bn-为通多或杂多酸阴离子,A+可以为有机、无机阳离子的一种或多种。研究表明,制得的哌嗪磷钼酸盐阻燃协效剂在阻燃聚丙烯树脂上的,添加0.5%该协效剂,阻燃效果达到V0等级需要阻燃剂添加量为15.5%,对比未加入该协效剂的阻燃PP需要25%的添加量才能达到V0等级。Lei等(J Therm Anal Calorim,2014(115):1065-1071)研究了ZnO和ZnCl在PP体系中的协效阻燃作用,研究表明通过与膨胀型阻燃剂复配,ZnO或ZnCl均能够有效提高PP的氧指数和垂直燃烧等级,阻燃效率明显提高。汪炉林等(专利公开号:102558868A)通过将锑化合物与滑石粉,无机硅酸盐,有机硅物质进行复配,制备出一种新型的阻燃协效剂,能够完全等量替代溴-锑阻燃体系中的三氧化二锑,可以用于制备低成本的阻燃ABS。

阻燃协效剂目前存在的问题主要是与含磷阻燃剂匹配,阻燃效率低,制备过程复杂以及价格成本高等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种新型的无机含硅阻燃协效剂。本发明选择三硅酸镁,通过对其进行高温活化与控制粒径范围,获得一种绿色高效的阻燃协效剂。

一种无机含硅阻燃协效剂,其特征在于,采用三硅酸镁并经过150℃-600℃(优选200℃-500℃)高温活化处理,活化处理时间为2-36小时(优选2.5-24h)、粒径范围为0.1-100μm(优选为20-60μm)的颗粒作为阻燃协效剂。

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