[发明专利]一种复合三氧化二锑阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种复合三氧化二锑阻燃剂，涉及阻燃剂的技术领域。本发明公开的一种复合三氧化二锑阻燃剂，按重量份数计，是由以下原料组成：表面改性三氧化二锑40～60份、硅烷改性埃洛石纳米管10～30份、磷酸酯胺盐20～30份、偶联剂2～3份和有机铜盐热稳定剂3～5份；所述磷酸酯胺盐是由季戊四醇、五氧化二磷和异丁酰胺聚合而成，所述季戊四醇、五氧化二磷和异丁酰胺的质量比为(1.5～2.5):1：(1.8～3.6)。本发明提供的复合三氧化二锑阻燃剂的各组分间具有很好的相容性，与塑胶材料间具有优良的界面结合力，分散均匀，使其应用的塑胶制品具有优异的阻燃性和抑烟性，并提高了塑胶制品的力学性能。

技术领域

本发明属于阻燃剂的技术领域，尤其涉及一种复合三氧化二锑阻燃剂及其制备方法。

背景技术

三氧化二锑（Sb₂O₃），白色晶体粉末，受热时显黄色，冷却后重新变为白色或灰色，相对密度为5.22～5.67，主要应用于白色颜料、油漆和塑料，可以起到颜料和阻燃的作用。

Sb₂O₃作为一种高效的阻燃协效剂已在塑料、橡胶制品等高分子材料中得到了广泛应用。而当其应用于高分子制品中时，一方面因为两者表面极性不同，Sb₂O₃粉体是亲水憎油的，而聚合物基体表面是亲油憎水的，两者之间相差很大而导致相容性差，界面间的相互作用很小，Sb₂O₃的直接加入会影响材料的加工性能和机械力学性能；另一方面由于Sb₂O₃粉体粒子之间的表面张力大，极易团聚，不利于在聚合物基体中的分散，使得在塑料中分散性和相容性不好。若Sb₂O₃在材料中分散不均匀就会影响复合材料的力学性能、光学性能、阻燃性能等。为了改善Sb₂O₃粉体在有机高分子材料中的相容性和分散性，可以对其进行表面有机化改性，经表面改性的Sb₂O₃粉体降低了表面张力，增强了界面的相互作用，在高聚物基体中分散更均匀，使制品力学性能得到改善，亦可减少Sb₂O₃粉体的添加量，节约宝贵的锑资源，降低生产成本，同时提高骑在制品的阻燃协效作用。

Sb₂O₃一般在用作阻燃剂都是与其它的卤系阻燃剂协同作用才能产生较好的效果，但是其中含卤素原子，燃烧时会师范大量烟雾和有毒有腐蚀性的有害气体，而在火灾中发生的死亡事故，百分之八十都是由于烟雾和有害气体的窒息造成的。中国发明专利CN201210143074.1公开了一种低烟型三氧化二锑复配阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂是由三氧化二锑、水滑石、硼酸锌、蒙脱土和偶联剂复配而成，其具有良好的阻燃及抑烟性能，但这些组分中大部分为亲水憎油的，与聚合物基质的相容性较差，导致聚合物的力学性能一般或降低，影响聚合物制品的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合三氧化二锑阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂的各组分间具有很好的相容性，与塑胶材料间具有优良的界面结合力，分散均匀，使其应用的塑胶制品具有优异的阻燃性和抑烟性，并提高了塑胶制品的力学性能。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种复合三氧化二锑阻燃剂，按重量份数计，是由以下原料组成：表面改性三氧化二锑40～60份、硅烷改性埃洛石纳米管10～30份、磷酸酯胺盐20～30份、偶联剂2～3份和有机铜盐热稳定剂3～5份。

所述磷酸酯胺盐是由季戊四醇、五氧化二磷和异丁酰胺聚合而成，所述季戊四醇、五氧化二磷和异丁酰胺的质量比为（1.5～2.5）:1：（1.8～3.6）。

进一步的，所述表面改性三氧化二锑的制备方法为：将质量浓度为25%的三氧化二锑浆料加入到月桂醇醚磷酸酯中，在70～80℃下搅拌1～2h，然后进行过滤，烘干，研磨，制得表面改性三氧化二锑，所述三氧化二锑浆料与月桂醇醚磷酸酯的质量比为1：（0.1～0.25）。