CN104650359A

CN104650359A - 一种膨胀阻燃剂及生产方法

Info

Publication number: CN104650359A
Application number: CN201310589270.6A
Authority: CN
Inventors: 赵庆国; 马成夫
Original assignee: Shandong Juancheng Taidou Advanced Materials Co Ltd
Current assignee: Shandong Juancheng Taidou Advanced Materials Co Ltd
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-27

Abstract

本发明涉及阻燃剂及其生产方法，具体涉及一种膨胀阻燃剂及其生产方法。本发明提供了一种膨胀阻燃剂，由单组份组成，其特征在于其通式为：

Description

一种膨胀阻燃剂及生产方法

技术领域

本发明涉及阻燃剂及其生产方法，具体涉及一种膨胀阻燃剂及其生产方法。

背景技术

膨胀阻燃剂是一种绿色环保型阻燃剂，受热时脱水成炭，碳化物在阻燃剂热解产生的气体作用下，形成膨松多孔的炭层，该炭层可以阻碍聚合物与热源之间的热传导和氧气的扩散，降低聚合物的分解温度，还可以防止挥发性可燃组份的扩散。膨胀阻燃剂用于聚合物上具有高阻燃性、无熔滴现象。对长时间或重复暴露在火焰中有极好的抵抗性，同时具有无卤、无氧化锑、低毒、无腐蚀性气体等优点，被誉为阻燃技术的一场革命。但是现阶段膨胀阻燃剂是由三个组份组成，即由酸源、炭源、气源组成，使用不便，与高分子聚合物混合性差，价格高。

发明目的

本发明的目的是针对以上现有技术现状和存在的缺点，提供一种单组份环保型膨胀阻燃剂；本发明的另一目的提供生产该单组份环保型膨胀阻燃剂的方法，此方法工艺简单，设备投资小，产品质量好，满足市场日益增长的需求。

发明内容

本发明提供了一种膨胀阻燃剂，由单组份组成，其特征在于其通式为：

其中：n≥1

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，包括聚合工序、固化工序、烘干工序、粉碎工序，其特征在于所述的聚合工序是糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，所述的固化工序是把磷酸加入到聚合工序反应物中，固化、再粗粉碎、烘干、细粉碎；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，包括聚合工序、固化工序、烘干工序、粉碎工序，其特征在于所述的聚合工序是糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，所述的固化工序是把磷酸铵盐加入到聚合工序反应物中，固化、再粗粉碎、烘干、细粉碎；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，聚合反应温度90-100℃，反应3小时；所述的固化工序为时24小时以上；糖醛化合物和胺类化合物和磷酸或磷酸铵盐的投料摩尔比是2-3:1:1；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：葡萄糖；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：乳糖；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：麦芽糖；

所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为尿素；所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为聚氰胺；所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为：双氰胺。所述的膨胀阻燃剂的生产方法步骤如下：

1.将糖醛类化合物和胺类化合物加水、催化剂，加入反应釜中，边搅拌边加热，升温到90-100℃，保温3小时，冷却到常温，得到多羟基聚合物。

2、将磷酸或磷酸铵盐加入上述反应物中，搅拌均匀，放入固化池中，固化24小时以上，取出粗粉碎、烘干、细粉碎。

其中：n≥1

其中糖醛化合物、胺类化合物、磷酸或磷酸铵盐投料摩尔比2:-3:1:1.

有益效果：

本发明的膨胀阻燃剂，是集炭源、酸源、气源于一体的单一组份膨胀阻燃剂，使用方便，与高分子聚合特混合性好，价格环保、安全；本发明的膨胀阻燃剂的生产方法简单，易于工业化生产，价格低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的一种膨胀阻燃剂及生产方法作进一步详细的说明。

本发明的膨胀阻燃剂，由单组份组成，其特征在于其通式为：

其中：n≥1

实施例1

原材料：葡萄糖（工业品）、尿素（工业品）、磷酸二铵（工业品）、氢氧化钾或氢氧化钠（工业品）。

生产方法：

1、将500Kg水380Kg葡萄糖135Kg磷酸二铵

60Kg尿素加入到反应釜中，一边搅拌一边加温，加热到90℃（控制温度在90-100℃），保温3小时，冷却到常温备用。

2、将132Kg磷酸二铵加入到上述反应釜中，搅拌30分钟，放入固化池中，固化24小时以上，粗粉碎、烘干、细粉碎即得膨胀阻燃剂。

按GB14907-2002《钢结构防火涂料》标准，用实施例1的膨胀阻燃剂制成防火涂料，测试结果如下：表一

项目	GB14907-2002	备注
			耐火时间	≥1h	2h（涂层厚度2mm）

实施例2：

原材料：乳糖（工业品）、磷酸（工业品）、三聚氰胺（工业品）、氢氧化钾或氢氧化钠（工业品）。

生产方法：

1.将350Kg水、450Kg乳糖、180Kg三聚氰胺、0.5Kg硫酸镍加入反应釜中，一边搅拌一边升温，升温到90℃，停止加热，控制温度90-100℃，反应3小时，降温待用。

2.将150Kg磷酸加入上述反应釜中，搅拌30分钟，放入固化池中，固化24小时以上，再粗粉碎、烘干、细粉碎即可得膨胀阻燃剂。

将该阻燃剂添加到聚乙烯聚丙烯中，制成制品。

测试结果如下：

表二

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					防火性能	V-0级	30.5	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按20%

表三

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					性能	V-0级	37	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按25%

实施例3：

原料：麦芽糖（工业品）、双氰胺（工业品）、磷酸一铵（工业品）、氢氧化钾或氢氧化钠（工业品）。

1、将300Kg水、380Kg麦芽糖、85Kg双氰胺、0.5Kg硫酸镍加入到反应釜中，一边搅拌一边升温，升温到90℃，，停止加热，控制温度90-100℃，反应3小时，降温备用。

2、将120Kg磷酸一铵加入上述反应釜中，搅拌30分钟，放入固化池中，固化24小时以上，再粗粉碎、烘干、细粉碎即可得膨胀阻燃剂。

将该阻燃剂添加到聚苯板中成型。

测试结果如下：

表四

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					防火性能	V-0级	31	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按20%

表五

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					防火性能	V-0级	38	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按25%

实施例4：

原料：葡萄糖（工业品）、三聚氰胺（工业品）、磷酸一铵（工业品）、氢氧化钾或氢氧化钠（工业品）。

1.将320Kg水、350Kg葡萄糖、160Kg三聚氰胺、0.5Kg硫酸镍加入到反应釜中，一边搅拌一边升温，升温到90℃，，停止加热，控制温度90-100℃，反应3小时，降温备用。

2.将120Kg磷酸一铵加入上述反应釜中搅拌30分钟，放入固化池中，固化24小时以上，再粗粉碎、烘干、细粉碎即可得膨胀阻燃剂。

将该阻燃剂添加到丁腈橡胶中，混炼制成成品。

测试结果如下：

表六

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					防火性能	V-0级	29	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按20%

表七

项目	UV-94	氧指数	熔滴情况	备注
					防火性能	V-0级	36	无熔滴	膨胀阻燃剂添加量按25%

Claims

1.一种膨胀阻燃剂，由单组份组成，其特征在于其通式为：

其中：n≥1。

2.根据权利要求1所述的膨胀阻燃剂的生产方法，包括聚合工序、固化工序、烘干工序、粉碎工序，其特征在于所述的聚合工序是糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，所述的固化工序是把磷酸加入到聚合工序反应物中，固化、再粗粉碎、烘干、细粉碎。

3.根据权利要求1所述的膨胀阻燃剂的生产方法，包括聚合工序、固化工序、烘干工序、粉碎工序，其特征在于所述的聚合工序是糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，所述的固化工序是把磷酸铵盐加入到聚合工序反应物中，固化、再粗粉碎、烘干、细粉碎。

4.根据权利要2或3所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物与胺类化合物聚合反应，聚合反应温度 90-100℃，反应3小时；所述的固化工序为时24小时以上；糖醛化合物和胺类化合物和磷酸或磷酸铵盐的投料摩尔比是2-3:1:1。

5.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：葡萄糖。

6.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：乳糖。

7.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的糖醛类化合物为：麦芽糖。

8.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为尿素。

9.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为聚氰胺。

10.根据权利要求4所述的膨胀阻燃剂的生产方法，其特征在于所述的胺类化合物为：双氰胺。