[发明专利]一种环保型阻燃材料

说明书

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种环保型阻燃材料。本发明以季戊四醇、硼酸和三聚氰胺为原料合成了一种集碳源、酸源和气源为一体的硼系膨胀型阻燃剂，即季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐，然后将季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐为阻燃剂添加到线性低密度聚乙烯中，制备出阻燃性能的线性低密度聚乙烯。其阻燃性能优异，氧指数为28%。

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种环保型阻燃材料。

背景技术

随着国民经济水平的提高以及科学技术的发展，以塑料制品、橡胶制品以及纤维制品为代表的高分子材料在日常生活中得到了广泛的应用，在人们的生活中起到了越来越重要的作用。高分子材料在人们的日常生活中应用范围越来越广，同时也带来了极大的方便，然而绝大多数高分子材料主要由碳、氢元素组成，由于高分子材料本身具有极易燃烧的特性，而且燃烧速度非常快，隐藏着巨大的火灾安全隐患，同时高分子材料在燃烧过程中，产生大量有毒有害的烟雾和气体，对人类的生命健康隐藏着巨大风险的同时也对人类赖以生存的自然生态环境造成巨大的破坏，关于高分子材料阻燃行业引起了全世界的极大关注。

按照产品性状可以将阻燃剂分为两大类：有机型阻燃剂和无机型阻燃剂。有机阻燃剂主要由含卤有机化合物、含氮有机化合物和含磷有机化合物组成，通常情况下有机阻燃在高分子材料中具有很好的相容性，以有机溴化物和有机氯化物为代表的卤系阻燃剂占有机阻燃剂51%左右，以有机磷酸酯及有机磷—氮化合物为代表的磷系阻燃剂占22%左右，以氰尿酸和三聚氰胺化合物为代表的氮系阻燃剂占20%左右，有机磷/氮膨胀型化合物为代表的其他类型阻燃剂占7%左右。无机阻燃剂主要以氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、硼化合物等无机金属或者无机非金属为原料的一类阻燃剂，无机阻燃剂由于其与高分子材料的相容性差，所以使用过程中一般复配其他类型阻燃剂使用。

目前，卤系阻燃剂在我国有机阻燃体系中占有量大，虽然卤系阻燃剂受热情况下发生分解反应产生大量具有腐蚀性的有毒有害气体，同时伴随着浓烟的产生，严重影响到人们的生命健康，对自然环境也造成了严重的污染，但是由于卤系阻燃剂具有相容性好、稳定性强、应用范围广、性价比高等众多优点，使其成为到目前为止应用范围最为普遍的一类有机阻燃剂。1990年开始，欧盟在对一些应用范围最广泛的卤系阻燃剂以及卤系/磷系复合型阻燃剂进行了危害性测评，例如对于十溴二苯醚的评估历时10年，经历了1100多项检测实验，所得结论是有机溴系阻燃剂对人体都具有危害性或致癌性，这些测评结果已经陆续发表。

因此，开发价格低廉，无毒、无污染的无卤阻燃剂成为当务之急，不管是从环境保护还是从阻燃技术进步的角度分析，高效无卤的环保型阻燃剂都是今后阻燃工业的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型无卤阻燃。

本发明以季戊四醇、硼酸和三聚氰胺为原料合成了一种集碳源、酸源和气源为一体的硼系膨胀型阻燃剂，即季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐，然后将季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐为阻燃剂添加到线性低密度聚乙烯中，制备出阻燃性能的线性低密度聚乙烯，阻燃性能优异。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的，一种环保型阻燃材料，其包括以下步骤：

1）在反应器中加入硼酸、季戊四醇和二甲苯高温反应，反应结束后减压蒸出二甲苯，得季戊四醇硼酸酯；

2）将季戊四醇硼酸酯分散于正庚烷中，搅拌分散均匀后加入三聚氰胺，搅拌20-30min，然后减压蒸出正庚烷，得季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐前体；

3）将季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐前体在烘箱中高温固化2-3h，得季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐；

4）将季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐、线性低密度聚乙烯采用双螺杆挤出机分别进行挤出造粒，得季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐母料和线性低密度聚乙烯母料；将季戊四醇硼酸酯三聚氰胺盐母料和线性低密度聚乙烯母料进行熔融共混，然后通过塑料注塑成型机注塑成型，得环保型阻燃材料。