[发明专利]一种以赛克丁二酸聚酯为成炭剂的膨胀型阻燃剂

说明书

本发明涉及的是一种以赛克丁二酸聚酯为成炭剂、无机硅化合物为协效剂、聚磷酸铵为脱水剂，有机硅偶联剂为表面改性剂，通过高温混合及表面改性而成的膨胀型阻燃剂(IFR)。该IFR的组成和各组分的质量分数如下：聚磷酸铵55～70％，赛克丁二酸聚酯15～30％，无机硅化合物5～20％，有机硅偶联剂1‑5％。该IFR具有如下优点：成炭剂生产过程中基本无三废排放；对聚丙烯具有良好的阻燃抑烟作用；制得的阻燃聚丙烯颜色较好，有利于调色；由于所用原料价格较低，因此，该IFR价格十分便宜；制得的阻燃材料具有良好的耐水性。

技术领域

本发明涉及的是一种新型的膨胀型阻燃剂，具体地说是一种以赛克丁二酸聚酯为成炭剂、无机硅化合物为协效剂、聚磷酸铵为脱水剂，有机硅偶联剂为表面改性剂，通过高温混合及表面改性而成的膨胀型阻燃剂，属于化工及高分子材料助剂领域。

背景技术

膨胀型阻燃剂(IFR)是一类由酸源(脱水剂)、碳源(成炭剂)和气源(发泡剂)三部分组成的环保型复合阻燃体系，具有阻燃效率较高、燃烧时低烟、释放出的烟气低毒、阻燃材料的抗滴落性良好等优点，而被公认为是发展绿色高效阻燃剂的有效途径之一[汤朔,靳玉娟,钱立军.膨胀型阻燃剂的研究进展.中国塑料,2012,(8):1-8；陈涛,许肖丽,汪济奎,等.无卤膨胀阻燃剂研究进展.上海塑料,2017,180(4):1-8]。目前的IFR主要是以聚磷酸铵(APP)为酸源，大分子三嗪成炭剂为碳源和气源复配而成的[王悦,祝展聪,周鑫,等.三嗪系成炭剂的研究进展.中国塑料,2018,32(2):10-18；刘鑫鑫,钱立军,王靖宇,等.阻燃材料中成炭剂的研究进展.中国塑料,2015，29(11):7-16]。环境及安全问题愈来愈受到重视，而目前使用的大分子三嗪成炭剂，其存在较严重的环境及安全问题；1)它主要是以三聚氯氰、单元胺(如乙醇胺、丁胺等)和多元胺(如乙二胺、哌嗪)等为原料，通过缩合和缩聚制得的。由于三聚氯氰取代不完全，产品中一般含有1.0％左右的氯，不能完全满足用户对阻燃剂的无卤要求，仍存在一定的安全问题；2)生产过程中产生大量的含氯化钠废水，难以治理；3)由于生产过程中使用大量的低沸点溶剂(如丙酮)，溶剂损失大而造成了严重的空气污染[Feng C M,Zhang Y,Liu S W,et.al.Synthesis of novel triazine charring agentand its effect in intumescent flame-retardant polypropylene.Journal ofApplied Polymer Science,2012,123(6):3208-3216；Feng C M,Liang M Y,Jiang J L,et.al.Synergistic effect of a novel triazine charring agent and ammoniumpolyphosphate on the flame retardant properties of halogen free flameretardant polypropylene composites.Thermochimica Acta,2016,s627-629:83-90]。另外，该成炭剂的价格较贵，导致IFR的生产成本较高，因而影响了IFR的推广应用。