[发明专利]一种热塑性弹性体用可陶瓷化无卤阻燃剂及其应用

说明书

本发明公开了一种热塑性弹性体用可陶瓷化无卤阻燃剂及其应用。目前采用的有机次磷酸盐体系在耐温、耐析出方面性能优异，但与多羟基类成炭剂协效效率较低，炭层稳定性较差，导致阻燃效果一般。本发明可陶瓷化无卤复合阻燃剂，在原有炭层基础上，引入可陶瓷化物质，增加炭层稳定性，提高阻燃效率，该无卤阻燃剂各组成的重量份为：a)25‑35份的有机次磷酸盐；b)15‑25份的聚磷酸盐；c)1‑5份的PP催化成炭剂；d)35‑50份的瓷化粉。本发明无卤可陶瓷化复合阻燃剂可以应用于热塑性弹性体阻燃材料，具有阻燃效率高，炭层稳定，耐迁移、发烟量低等特点，利用该阻燃体系制备的热塑性弹性体符合材料可达到线缆VW‑1及UL94V‑0的阻燃标准。

技术领域

本发明涉及复合阻燃剂，具体地说是一种高效、耐迁移、低发烟量的热塑性弹性体用可陶瓷化无卤阻燃剂及其在制备阻燃热塑性弹性体中的应用。

背景技术

热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶，既具备传统交联橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点，有效节约能耗，降低成本，是橡胶领域的一次工艺革命。

但热塑性材料自身也存在一些不足，其中最致命的就是易燃性，对人类生命安全带来很大的安全隐患，尤其将TPE应用于电线电缆行业。近年来，大量科研工作者对热塑性弹性体进行了阻燃改性研究。从TPE自身材料出发，PP和SEBS都属于易燃组分，因此要达到阻燃要求，必须通过添加阻燃剂来实现。传统的溴、锑阻燃剂具有较好的阻燃效果，但燃烧时会产生大量的浓烟和有害物质，会引起人体窒息。因此，无卤阻燃体系是目前TPE阻燃研究的重要方向。

现有应用于TPE的无卤阻燃添加剂主要分为两大类：(1)以SEBS和PP为基材，PPO作为成炭剂，再添加一定量的磷、氮系阻燃剂，能达到UL94V-0的阻燃标准，如专利US200/0088502A1、CN100509938C和CN100509938C。这类产品由于PPO具有优异的成炭性能，对磷、氮体系阻燃剂的要求相对较低，但由于PPO自身抗紫外性能差、易黄变，且加工性能较差，所以应用存在局限性。(2)专利CN101629007A、CN101735546A、CN01955626A、CN103694499A、CN102146193A等文献采用不同类型的无卤膨胀型阻燃剂，APP、季戊四醇体系有较好的成炭性能，但耐温、耐析出性能较差。有机次磷酸盐体系耐温、耐析出性能优异，但与传统的多羟基类成炭剂协效效率较低，阻燃效果一般。

发明内容

针对上述现有TPE无卤阻燃复配体系中存在的问题，本发明提供一种高效、耐迁移的热塑性弹性体用可陶瓷化无卤复合阻燃剂，其在现有发明基础上做进一步优化，通过自催化成炭及陶瓷化工艺对阻燃体系进行优化，以提高产品的阻燃效率。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种热塑性弹性体用可陶瓷化无卤阻燃剂，其各组成的重量份为：a)25-35份的有机次磷酸盐；b)15-25份的聚磷酸盐；c)1-5份的PP催化成炭剂；d)35-50份的瓷化粉。

本发明在现有专利的基础上，引入瓷化粉，在自催化成炭基础上，通过加入瓷化粉体，加强炭层的致密性。

本发明是基于有机次磷酸盐化合物为主的无卤复合阻燃剂，目的在于解决目前有机次磷酸盐体系添加量大、阻燃效率低、易析出等缺陷。新的体系能很好地适应SEBS和PP为主体的热塑性弹性体，得到性能优异的无卤阻燃TPE材料。

本发明通过深入研究有机次磷酸盐与聚磷酸盐、自催化成炭剂、瓷化粉之间的相互协效作用，而开发的一款新型阻燃剂。