CN103709642A - 涤纶用无机纳米阻燃母粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：树脂载体20%～40%、纳米级无机阻燃剂30%～50%、填充剂10%～40%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、分散剂3%～5%。本发明的有益效果是，采用本发明制得的无机纳米阻燃母粒应用于涤纶的阻燃改性具有无烟、无毒、无腐蚀性、安全、廉价和高阻燃性等特点，而且在其结晶速率、热变形温度、热分解温度、力学性能、气体阻隔性、着色性等方面均有较大提高，无机阻燃剂纳米化不仅提高了阻燃效果，而且还改善涤纶的物理机械性能、耐候性能和着色性能等，将具有极为广阔的应用前景。

Description

涤纶用无机纳米阻燃母粒
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种涤纶用无机纳米阻燃母粒。
背景技术
涤纶，学名聚酯纤维。聚醒纤维是指聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维，其性能优异，原料易得，用途广泛。涤纶是各种合成纤维中发展最快、产量最高、应用面最广的一种合成纤维，其纤维纺织品大量用于衣料、窗帘、幕布、床上用品、室内装饰及各种特殊材料。涤纶的极限氧指数（LOI）在21 左右，随着纤维织物的广泛应用，其火灾的潜在危险也日益突出。目前，涤纶的阻燃技术主要采用阻燃整理、共混阻燃改性和共聚阻燃改性、成芯型复合纺丝四种，但这四种方法各存在一定不足。应用阻燃母粒进行阻燃改性的同时不会造成产品加工性能的降低，而且使用简便，成本低廉，生产环保条件好，目前已逐渐被广泛采用。无机阻燃剂具有无烟、无毒、无腐蚀性、安全和廉价等优点，无机纳米阻燃剂开辟了阻燃高分子材料的新途径，被国外文献誉为塑料阻燃技术的革命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，使用该阻燃母粒对涤纶进行阻燃改性，不但具有无烟、无毒、无腐蚀性、安全和廉价等优点，而且在结晶速率、热变形温度、热分解温度、力学性能、气体阻隔性等方面均有较大提高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：涤纶用无机纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：树脂载体20%～40%、纳米级无机阻燃剂30%～50%、填充剂10%～40%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、分散剂3%～5%。
所述的树脂载体为对苯二甲酸二元醇酯-间苯二甲酸二元醇酯-对苯二甲酸多元醇酯三元共聚树脂。
所述的纳米级无机阻燃剂为粒径在1nm～100nm的蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、云母、陶瓷中的一种。
所述的填充剂为硅石粉、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、硅藻土、高岭土、透闪石、沸石粉中的一种或几种。
所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。
所述的成核剂为滑石粉。
所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯或硬脂酸金属盐。
上述的涤纶用无机纳米阻燃母粒的制备方法为：将各组分按重量比例配料，然后加入高速混合机中，在混合温度140℃～180℃混合5～15分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，螺杆转速为100～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、切粒、干燥后包装即得本发明的涤纶用无机纳米阻燃母粒。
本发明的有益效果是，采用本发明制得的无机纳米阻燃母粒应用于涤纶的阻燃改性具有无烟、无毒、无腐蚀性、安全、廉价和高阻燃性等特点，而且在其结晶速率、热变形温度、热分解温度、力学性能、气体阻隔性、着色性等方面均有较大提高，无机阻燃剂纳米化不仅提高了阻燃效果，而且还改善涤纶的物理机械性能、耐候性能和着色性能等，将具有极为广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：树脂载体30%、蒙脱土40%、轻质碳酸钙23%、钛酸酯偶联剂1.5%、滑石粉1.5%、季戊四醇硬脂酸酯4%，其中，所述的树脂载体为对苯二甲酸二元醇酯-间苯二甲酸二元醇酯-对苯二甲酸多元醇酯三元共聚树脂，蒙脱土的粒径在1nm～100nm。
制备方法：将各组分按重量比例配料，然后加入高速混合机中，在混合温度140℃～180℃混合5～15分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，螺杆转速为100～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、切粒、干燥后包装即得本发明的涤纶用无机纳米阻燃母粒。
实施例2：
一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：树脂载体20%、氢氧化镁50%、硅藻土22%、硅烷偶联剂3%、滑石粉1%、季戊四醇硬脂酸酯4%，其中，所述的树脂载体为对苯二甲酸二元醇酯-间苯二甲酸二元醇酯-对苯二甲酸多元醇酯三元共聚树脂，氢氧化镁的粒径在1nm～100nm。
制备方法：将各组分按重量比例配料，然后加入高速混合机中，在混合温度140℃～180℃混合5～15分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，螺杆转速为100～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、切粒、干燥后包装即得本发明的涤纶用无机纳米阻燃母粒。
实施例3：
一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：树脂载体40%、三氧化二锑30%、透闪石25%、铝钛复合偶联剂1%、滑石粉1%、硬脂酸金属盐3%，其中，所述的树脂载体为对苯二甲酸二元醇酯-间苯二甲酸二元醇酯-对苯二甲酸多元醇酯三元共聚树脂，三氧化二锑的粒径在1nm～100nm。
制备方法：将各组分按重量比例配料，然后加入高速混合机中，在混合温度140℃～180℃混合5～15分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，螺杆转速为100～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、切粒、干燥后包装即得本发明的涤纶用无机纳米阻燃母粒。

Claims (8)

1.一种涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：树脂载体20%～40%、纳米级无机阻燃剂30%～50%、填充剂10%～40%、偶联剂0.5%～3%、成核剂0.5%～2%、分散剂3%～5%。
2.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的树脂载体为对苯二甲酸二元醇酯-间苯二甲酸二元醇酯-对苯二甲酸多元醇酯三元共聚树脂。
3.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的纳米级无机阻燃剂为粒径在1nm～100nm的蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、云母、陶瓷中的一种。
4.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的填充剂为硅石粉、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、硅藻土、高岭土、透闪石、沸石粉中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。
6.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的成核剂为滑石粉。
7.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯或硬脂酸金属盐。
8.根据权利要求1所述的涤纶用无机纳米阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各组分按重量比例配料，然后加入高速混合机中，在混合温度140℃～180℃混合5～15分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，螺杆转速为100～300转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、切粒、干燥后包装即得涤纶用无机纳米阻燃母粒。
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