CN102241852B - 一种eva阻燃剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料阻燃领域，公开了一种EVA阻燃剂及其制备方法。该EVA阻燃剂由以下成分组成：三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷、三氧化二锑、有机锡、长链聚磷酸铵以及抗氧剂1010。本发明的目的是提供一种EVA阻燃剂，在低成本的基础上提高EVA的阻燃性。本发明的另一目的是提供一种EVA阻燃剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料阻燃领域，尤其涉及一种EVA阻燃剂及其制备方法。
背景技术
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚树脂)是一种具有良好的弹性、柔软性、透气性、耐开裂性、表面光泽性，同时与填料和助剂混溶性好的共聚高分子材料。EVA适合于挤出、注射、吹塑、热成型等多种加工方式，能制成多类产品。但EVA容易燃烧，限制了其在建筑、交通、电器、电力等方面的应用。因此，EVA的阻燃性引起人们的高度关注。
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)是一种新型的、高效的、添加型溴系阻燃剂，具有阻燃效果好、挥发性低、相容性好、耐久、耐光、耐水和无毒等特性，可广泛用于聚烯烃、PVC、发泡聚氨脂、聚苯烯、ABS、不饱和聚脂、多种合成橡胶和合成纤维等制品中。
六溴环十二烷(HBCD)是一种阻燃剂，用于聚丙烯塑料和纤维，聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃，也可用于涤纶织物阻燃后整理和维纶涂塑双面革的阻燃。用作添加型组燃剂，适用于聚苯乙烯、不饱和聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、合成橡胶等。
单纯的TBC/Sb2O3阻燃体系对EVA的阻燃效果一般，存在黑烟和熔融滴落现象，有必要在此基础上开发一种新型的低成本阻燃体系来提高EVA的阻燃性。
发明内容
本发明的目的是提供一种EVA阻燃剂，在低成本的基础上提高EVA的阻燃性。
本发明的另一目的是提供一种EVA阻燃剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种EVA阻燃剂，由以下成分组成：
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷、三氧化二锑、有机锡、长链聚磷酸铵、以及抗氧剂1010。
可选地，所述EVA阻燃剂按重量份数由下述组分组成：
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷 5-20；
三氧化二锑 2.5-10；
有机锡 1-5；
长链聚磷酸铵 1-5；
抗氧剂1010 0.1-1。
可选地，所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷，与所述三氧化二锑以重量份数2∶1复合配制。
可选地，所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷与所述有机锡混合。
一种EVA阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取下述组分：
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷 5-20；
三氧化二锑 2.5-10；
有机锡 1-5；
长链聚磷酸铵 1-5；
抗氧剂1010 0.1-1；
其中，所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷，与所述三氧化二锑以重量份数2∶1复合配制。
(2)三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷与所述有机锡混合，得到混合物；
(3)所述步骤(2)中的混合物与三氧化二锑、长链聚磷酸铵、抗氧剂1010混合。
优选地，所述步骤(2)的混合方法是：将三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷与所述有机锡在高速混合机中混合1-5分钟。
优选地，所述步骤(3)的混合方法是：将所述步骤(2)中的混合物与三氧化二锑、长链聚磷酸铵、抗氧剂1010在高速混合机中混合5-10分钟。
由上可见，与现有技术相比，应用本发明的技术方案，有如下有益效果：本发明的EVA阻燃剂由以下成分组成：TBC或HBCD、Sb2O3、有机锡、长链聚磷酸铵、以及抗氧剂1010。以阻燃剂TBC或HBCD、以及长链聚磷酸铵按照5-20、以及1-5的重量份数组合使用；TBC或HBCD，与Sb2O3以重量份数2∶1复合配制；同时以有机锡作为稳定剂，TBC或HBCD使用前先与有机锡混合，形成TBC、Sb2O3和长链聚磷酸铵协同作用的稳定的阻燃体系，使EVA的阻燃性显著提高，克服了现有技术中单纯的TBC/Sb2O3阻燃体系对EVA的阻燃效果一般的缺陷。另外，长链聚磷酸铵价格低廉，降低EVA阻燃剂的制作成本。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯是溴系阻燃剂。六溴环十二烷是溴系的脂环族阻燃剂。长链聚磷酸铵是高效的磷系阻燃剂。抗氧剂1010是具有抗氧化性的酯类化合物。
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种，其聚合度越高水溶性越小，反之则水溶性越大。APP含磷量大、含氮量高，磷氮体系产生协同效应，阻燃性好。相对密度小，分散性好，化学稳定性好、消烟、毒性低。
APP广泛应用于膨胀型防火涂料、聚乙烯、聚丙稀、聚氨酯、环氧树脂、橡胶制品、纤维板及干粉灭火剂等，是一种使用安全的高效磷系非卤消烟阻燃剂。APP在聚氨酯硬泡中有很高的阻燃性、尺寸稳定性、耐水解性和耐热性。对硬质聚氨酯泡沫塑料的有毒和腐蚀性气体生成量，甚至可与未阻燃的同类材料媲美。一氧化碳及氯化氢的生成量也比含卤聚氨酯泡沫塑料低得多。APP具有膨胀阻燃功能，故更有利于降烟和抗滴落，虽然为固体，但易于在多元醇中分散。APP除适用于硬质聚氨酯泡沫塑料及聚酯软质聚氨酯泡沫塑料外，还适用于其他树脂、胶粘剂及涂料。
在本发明实施例中，EVA选择台湾聚合化学品有限公司。TBC选择湖南省浏阳有机化工厂。HBCD选择苏州阳波化工有限公司。Sb2O3选择上海申宝化工综合商社。长链聚磷酸铵选择浙江省化工研究所。抗氧剂1010选择市售。
实施例1：
TBC 5份与有机锡1份混合4分钟，TBC与有机锡的混合物、Sb2O32.5份、长链聚磷酸铵1份、抗氧剂10100.1份混合8分钟。然后EVA 80份、阻燃剂20份放在开炼机上进行混炼15分钟。前辊温度为85℃，后辊温度为95℃。再将片材裁剪成样条进行阻燃性能测试。阻燃性能UL94-V0级。
其中，TBC/Sb2O3两者配比为2∶1时才具有较好的协同效果，Sb2O3用量过多或过少，阻燃效果均较差。
实施例2：
HBCD 20份与有机锡5份混合5分钟，HBCD与有机锡的混合物、Sb2O310份、长链聚磷酸铵1份、抗氧剂10101份混合8分钟。然后EVA 75份、阻燃剂25份放在开炼机上进行混炼15分钟。前辊温度为85℃，后辊温度为95℃。再将片材裁剪成样条进行阻燃性能测试。阻燃性能UL94-V0级。
其中，HBCD/Sb2O3两者配比为2∶1时才具有较好的协同效果，Sb2O3用量过多或过少，阻燃效果均较差。
实施例3：
HBCD 5份与有机锡3份混合5分钟，HBCD与有机锡的混合物、Sb2O32.5份、长链聚磷酸铵5份、抗氧剂10100.5份混合8分钟。然后EVA 75份、阻燃剂25份放在开炼机上进行混炼15分钟。前辊温度为85℃，后辊温度为95℃。再将片材裁剪成样条进行阻燃性能测试。阻燃性能UL94-V0级。
其中，HBCD/Sb2O3两者配比为2∶1时才具有较好的协同效果，Sb2O3用量过多或过少，阻燃效果均较差。
实施例4：
HBCD 5份与有机锡2份混合5分钟，HBCD与有机锡的混合物、Sb2O32.5份、长链聚磷酸铵5份、抗氧剂10101份混合8分钟。然后EVA 75份、阻燃剂25份放在开炼机上进行混炼15分钟。前辊温度为85℃，后辊温度为95℃。再将片材裁剪成样条进行阻燃性能测试。阻燃性能UL94-V0级。
其中，HBCD/Sb2O3两者配比为2∶1时才具有较好的协同效果，Sb2O3用量过多或过少，阻燃效果均较差。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种EVA阻燃剂，其特征是：由以下成分组成：
三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷、三氧化二锑、有机锡、长链聚磷酸铵、以及抗氧剂1010；其中：
所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷，与所述三氧化二锑以重量份数2∶1复合配制。
2.根据权利要求1所述的一种EVA阻燃剂，其特征是：
所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷，与所述有机锡混合。
3.一种EVA阻燃剂的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)按重量份数称取下述组分：
其中，所述三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷，与所述三氧化二锑以重量份数2∶1复合配制。
(2)三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷与所述有机锡混合，得到混合物；
(3)所述步骤(2)中的混合物与三氧化二锑、长链聚磷酸铵、抗氧剂1010混合。
4.根据权利要求3所述的一种EVA阻燃剂的制备方法，其特征是：所述步骤(2)的混合方法是：将三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯或六溴环十二烷与所述有机锡在高速混合机中混合1-5分钟。
5.根据权利要求3所述的一种EVA阻燃剂的制备方法，其特征是：所述步骤(3)的混合方法是：将所述步骤(2)中的混合物与三氧化二锑、长链聚磷酸铵、抗氧剂1010在高速混合机中混合5-10分钟。
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