CN104292872A - 具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料及其制造工艺，该塑料按重量百分比包括如下组分：塑料原料60%-97%；阻燃剂0.1%-35%；表面处理剂0.2%-2%；助剂0.2%-2%；300-2500nm特定波长吸收剂0.2%-2%。该塑料的制备工艺参见说明书，该塑料阻燃性能优良且特定波长范围内具有高透过透过率。
Description
技术领域
本发明涉及塑料，尤其是涉及具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料及其制造工艺。
背景技术
目前国内有通过添加有机小分子物质得到在某些波长范围内高透过率的塑料，但是多数为常规塑料原料，不具备阻燃防火性能，限制其使用的范围。普通的阻燃添加剂的添加会直接影响塑料的透过率，我们通过添加特殊的阻燃添加剂和特定电磁波吸收材料使得这些材料在不影响原有的特定范围内高透过率的情况下具有更高的阻燃防火性能，从而扩大其应用范围也提高了电气性能。并且透过选用特定的电磁波吸收材料，使得透过波长范围可选择控制。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料及其制造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，它按重量百分比包括如下组分：塑料原料60%-97%；阻燃剂0.1%-35%；表面处理剂0.2%-2%；助剂0.2%-2%；300-2500nm特定波长吸收剂0.2%-2%。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，它按重量百分比包括如下组分：塑料原料65%-95%；阻燃剂5%-30%；表面处理剂0.5-1.8%；助剂0.4%-1.7%；300-2500nm特定波长吸收剂0.3%-1.9%。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，它按重量百分比包括如下组分：塑料原料75%-85%；阻燃剂15%-25%；表面处理剂0.6%-1.5%；助剂0.5%-1.6%；300-2500nm特定波长吸收剂0.4%-1.6%。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料所述塑料原料是PC、PMMA、PSU、PVC、PS、TPX、PET、聚甲基丙烯酸羟乙酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯中的一种或者多种之间的组合。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述阻燃剂是磺酸盐类阻燃剂、次磺酸盐化合物，硅烷聚合物、有机磷酸酯类、膦酸盐类、次磷酸盐类、含溴有机化合物中的一种或者多种之间的组合。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述表面处理剂是硅烷类偶联剂、环氧低聚物、聚氨酯树脂及低聚物、聚酯低聚物中的一种或者多种之间的组合。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述助剂是抗氧剂、金属保护剂、润滑剂、脱模剂、光稳剂、紫外吸收剂中的一种或者多种之间的组合。
作为本发明，优选的是，具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述300-2500nm特定波长吸收剂是含有有机磷酸酯结构、偶氮结构、蒽醌结构或多环杂环结构的有机分子混合物。
具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺，包括如下步骤：
步骤一，阻燃剂、300-2500nm特定波长吸收剂、塑料原料、助剂与表面处理剂通过高速搅拌机按比例进行处理，该搅拌机具有加热处理功能；
步骤二，将步骤一处理所得物料经过螺杆式挤出机挤出；
步骤三，将螺杆式挤出机挤出部分安装不同形状尺寸的口模，制成型材、异形材或者经履带传送而采用切粒机切粒的塑料颗粒供二次加工使用。
在前述制备工艺中，所述螺杆式挤出机为单螺杆型挤出机、双螺杆型挤出机或三螺杆型挤出机，材料加工部分螺杆长径比大于1:25。
本发明具有如下有益效果：
（1）阻燃性能优良，更好的应用于电器，电气行业，符合对阻燃性的要求。此外可以制作符合UL94标准的不同厚度的阻燃材料，厚度可以0.4mm-10mm。
（2）特定波长范围内高透过透过率，大于80%。
（3）波长范围区域可以选择，如>575nm以上透过，575nm以下透过率小于2%；或如>700nm以上透过，700nm以下透过率小于2%；或如>800nm以上透过，800nm以下透过率小于2%;
或如>900nm以上透过率小于2%，900nm以下透过；或450-480nm透过，其他波长<1600nm范围内透过率小于2%；
目前选择波长总范围为300-2500nm。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细阐述本发明。
实施例1：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料85%；阻燃剂11.3%；表面处理剂1.5%；助剂1.2%；300-2500nm特定波长吸收剂1%，对于本案而言，特定波长吸收剂中特定波长选择范围为300-2500nm。如>575nm以上透过，575nm以下透过率小于2%；或如>700nm以上透过，700nm以下透过率小于2%；或如>800nm以上透过，800nm以下透过率小于2%;或如>900nm以上透过率小于2%，900nm以下透过；或450-480nm透过，其他波长<1600nm范围内透过率小于2%。
具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺，包括如下步骤：
步骤一，阻燃剂、300-2500nm特定波长吸收剂、塑料原料、助剂与表面处理剂通过高速搅拌机按前述比例进行处理，该搅拌机具有加热处理功能，便于根据需要对物料进行相应的热处理。
在步骤一中，所述塑料原料是PC、PMMA、PSU、PVC、PS、TPX、PET、聚甲基丙烯酸羟乙酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯中的一种或者多种之间的组合；所述阻燃剂是磺酸盐类阻燃剂、次磺酸盐化合物，硅烷聚合物、有机磷酸酯类、膦酸盐类、次磷酸盐类、含溴有机化合物中的一种或者多种之间的组合；所述表面处理剂是硅烷类偶联剂、环氧低聚物、聚氨酯树脂及低聚物、聚酯低聚物中的一种或者多种之间的组合；所述助剂是抗氧剂、热稳定剂、金属保护剂、润滑剂、脱模剂、光稳剂、紫外吸收剂中的一种或者多种之间的组合；所述300-2500nm特定波长吸收剂是有机磷酸酯结构、偶氮结构、蒽醌结构、甲川结构或多环杂环结构的有机分子混合物，诸如氨基三甲基叉磷酸盐、多元醇磷酸酯、磷酸三丁酯络合物、化合物，磷酸酯类化合物，单、双偶氮类及多偶氮类化合物、苯并咪唑酮类、氮甲川金属化合物、多甲川基化合物、蒽醌结构有机化合物，类似1-氨基-4-苯胺蒽醌-2磺酸的苯环取代衍生物、4，4‘-二氨基二苯胺及二磺酸衍生物或咔唑蒽醌类化合物等，波长吸收剂为上述化合物一种或几种混合物。所述助剂是抗氧剂、热稳定剂、金属保护剂、润滑剂、脱模剂、光稳剂、紫外吸收剂中的一种或者多种之间的组合；所述300-2500nm特定波长吸收剂是具有蒽醌或多环杂环结构的有机分子复配物。作为本领域技术人员而言，阻燃剂、300-2500nm特定波长吸收剂、塑料原料、助剂与表面处理剂包括但不限于前述列出的类型。
在步骤一中各物料加入的单位可以是g、Kg或者其它计量单位。
步骤二，将步骤一处理所得物料经过螺杆式挤出机挤出；在前述制备工艺中，所述螺杆式挤出机为单螺杆型挤出机、双螺杆型挤出机或三螺杆型挤出机，材料加工部分螺杆长径比大于1:25。
步骤三，将螺杆式挤出机挤出部分安装不同形状尺寸的口模，制成型材、异形材或者经履带传送而采用切粒机切粒的塑料颗粒供二次加工使用。可以制作符合UL94标准的不同厚度的阻燃材料，厚度可以0.4mm-10mm。
实施例2：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料70%；阻燃剂26.7%；表面处理剂1%；助剂0.5%；300-2500nm特定波长吸收剂1.8%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例3：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料60%；阻燃剂35%；表面处理剂2%；助剂2%；300-2500nm特定波长吸收剂1%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。经由前述方法制得的塑料具有使得特定范围波长高透过率且具有阻燃防火性能。
实施例4：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料63%；阻燃剂32%；表面处理剂1.8%；助剂1.8%；300-2500nm特定波长吸收剂1.4%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例5：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料67%；阻燃剂29%；表面处理剂1.9%；助剂1.7%；300-2500nm特定波长吸收剂0.4%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。该制造工艺中，在采用表面处理剂针对阻燃剂和300-2500nm特定波长吸收剂进行表面处理后，与不同塑料原料、添加剂按照不同重量/体积比进行混合、加热，通过混炼输送设备挤出、造粒制备而得到成品。
实施例6：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料70%；阻燃剂26%；表面处理剂1.5%；助剂1.2%；300-2500nm特定波长吸收剂1.3%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例7：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料75%；阻燃剂22%；表面处理剂0.8%；助剂1%；300-2500nm特定波长吸收剂1.2%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例8：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料77%；阻燃剂20%；表面处理剂1%；助剂1%；300-2500nm特定波长吸收剂1%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例9：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料80%；阻燃剂16%；表面处理剂1.4%；助剂1.3%；300-2500nm特定波长吸收剂1.3%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例10：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料84%；阻燃剂11%；表面处理剂2%；助剂1%；300-2500nm特定波长吸收剂2%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
实施例11：具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料90%；阻燃剂5%；表面处理剂1.8%；助剂1.2%；300-2500nm特定波长吸收剂2%。具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺参见实施例1。
Claims (11)
1.具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，它按重量百分比包括如下组分：塑料原料60%-97%；阻燃剂0.1%-35%；表面处理剂0.2%-2%；助剂0.2%-2%；300-2500nm特定波长吸收剂0.2%-2%。
2.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料65%-95%；阻燃剂5%-30%；表面处理剂0.5-1.8%；助剂0.4%-1.7%；300-2500nm特定波长吸收剂0.3%-1.9%。
3.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述它按重量百分比包括如下组分：塑料原料75%-85%；阻燃剂15%-25%；表面处理剂0.6%-1.5%；助剂0.5%-1.6%；300-2500nm特定波长吸收剂0.4%-1.6%。
4.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述塑料原料是PC、PMMA、PSU、PVC、PS、TPX、PET、聚甲基丙烯酸羟乙酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯中的一种或者多种之间的组合。
5.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述阻燃剂是磺酸盐类阻燃剂、有机硅类阻燃剂、有机磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂、溴系阻燃剂中的一种或者多种之间的组合。
6.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述表面处理剂是硅烷类偶联剂、环氧低聚物、聚氨酯树脂及低聚物、聚酯低聚物中的一种或者多种之间的组合。
7.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述助剂是抗氧剂、热稳定剂、金属保护剂、润滑剂、脱模剂、光稳剂、紫外吸收剂中的一种或者多种之间的组合。
8.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述300-2500nm特定波长吸收剂是含有有机磷酸酯结构、偶氮结构、蒽醌结构、甲川结构或多环杂环结构的有机分子混合物。
9.根据权利要求8所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料，其特征在于，所述300-2500nm特定波长吸收剂是氨基三甲基叉磷酸盐、多元醇磷酸酯、磷酸三丁酯络合物、化合物，磷酸酯类化合物，单、双偶氮类及多偶氮类化合物、苯并咪唑酮类、氮甲川金属化合物、多甲川基化合物、蒽醌结构有机化合物，类似1-氨基-4-苯胺蒽醌-2磺酸的苯环取代衍生物、4，4‘-二氨基二苯胺及二磺酸衍生物或咔唑蒽醌类化合物等，波长吸收剂为上述化合物一种或几种混合物。
10.根据权利要求1～9任一所述的具有阻燃特性的特定范围内波长高透过率塑料的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，阻燃剂、300-2500nm特定波长吸收剂、塑料原料、助剂与表面处理剂通过高速搅拌机按比例进行处理，该搅拌机具有加热处理功能；
步骤二，将步骤一处理所得物料经过螺杆式挤出机挤出；
步骤三，将螺杆式挤出机挤出部分安装不同形状尺寸的口模，制成型材、异形材或者经履带传送而采用切粒机切粒的塑料颗粒供二次加工使用。
11.根据权利要求10所述的制备工艺，其特征在于，所述螺杆式挤出机为单螺杆型挤出机、双螺杆型挤出机或三螺杆型挤出机，材料加工部分螺杆长径比大于1:25。
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