CN105111569A - 一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法。以所有原材料总重量为100%，（重量百分比）将三氧化二锑粉体材料96～98%，载体树脂2~4%，在高速搅拌机或连续改性机组设备中加热搅拌，充分混合后，加入到双螺杆挤出机中经水环造粒设备造粒成型，成型后经振动筛自动区分母粒规格，经过干燥机除湿后包装。本发明的三氧化二锑粉体含量在96～98%，针对不同的加工基材和性能要求，选取不同的载体树脂，制造出适合塑料加工行业使用的母粒。

Description

一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法，具体涉及一种将三氧化二锑粉体制备成颗粒状的方法。属于新材料领域。
背景技术
目前，随着建筑用塑料材料和普通民用塑料的大量应用，其塑料材料在阻燃性能上的要求也越来越高，为了适应国民经济的发展需要，越来越多的塑料都要求达到一定的阻燃级别。由于塑料要求的添加剂除液态或高温能熔化之外，所要求的添加剂物料的粒度很细，以得到较好的产品性能。而作为阻燃材料中最常用的阻燃协效剂——三氧化二锑的细度一般粒径在1.0μm左右，所以当把非常细小的三氧化二锑粉体加入到树脂基体材料中进行混合、造粒的过程中，就会产生了大量的粉尘污染和噪音，劳动环境较为恶劣，加之三氧化二锑为重金属氧化物，会对人体健康造成威害。
长期以来，各厂家虽然也都在寻求解决三氧化二锑的粉尘污染问题，但由于三氧化二锑是无机物，当加入≧20%含量高聚物的添加剂时，一方面减少了三氧化二锑的含量，使阻燃材料的阻燃性能下降。另一方面由于高聚物的的添加剂中含有的树脂载体，而不同的树脂又存在不同的相容性，所以具体载体树脂的种类是由被阻燃材料所决定，否则只能形成机械共混物，而造成阻燃材料的物理化学性能的大幅度下降，这使所得的三氧化二锑只能制成专用的三氧化二锑，也只能是针对一某种材料的专用产品，所以使用范围窄、添加量大的弱点。而常规塑料制品的母料在无机物含量≧80%时，一般没有足够含量的树脂作为母料的载体，所以在当三氧化二锑含量在≧80%时一般是无法制成高性能、低成本塑料制品的母料。
发明内容
本发明的目的是提供一种其三氧化二锑含量超过95%，并通过添加适量的低熔点载体树脂，高速搅拌机搅拌，并控制搅拌温度能制成低添加量、通用型，且对材料的物理化学性能影响较小的颗粒状的三氧化二锑阻燃母粒。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法，将96%~98%（重量百分比，下同）的三氧化二锑，2%~4%的载体树脂。在高速搅拌机高速搅拌至70℃~110℃，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到螺杆挤出机中熔融、塑化、挤出，再切粒。所述的载体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种。
本发明采用上述技术方案后的优点如下。
本发明三氧化二锑的无机物含量≧96%，通过添加低熔点的分散剂和载体树脂，在高速搅拌机的高温搅拌过程中，促使无机物料的熟化，同时低熔点的材料熔融使无机物料之间、无机物和添加剂之间产生一定的粘连作用，再通过螺杆挤出机的加热以及螺杆的剪切、混合和压缩作用下，使上述的粘连作用进一步加剧，使无机物料获得较大的粘度，可以通过口模挤出压片或拉丝制成颗粒状的母料。因此打破了在无机物含量≧80%时，高含量的无机物因载体树脂含量不足而无法进行粘合，解决长期以来高分子材料行业对高含量无机物用少量的载体进行共混，而无法获得高性能、低成本的母料添加剂的问题。
本发明将粉体的三氧化锑和与低熔点的树脂载体混合熔融，在经螺杆机挤出后切粒或压片制成粒状，直接作为颗粒状的阻燃协效剂，在添加在树脂基体材料中，再经螺杆挤出机挤出时，因颗粒状的三氧化二锑中起粘连作用的化合物熔融，在阻燃材料中仍起到原来粉状三氧化二锑的作用效果。与树脂基体材料混合后，可与树脂基体材料形成良好的分散。因此大大减少了粉尘污染，改善劳动环境，这对其它的无机物粉体制成成颗状的无机物有着意义深远的社会效益。
本发明粉体的三氧化二锑由于含有树脂载体，所以不存在与相同树脂载体材料之间共熔的问题，故可用于多种通用塑料和工程塑料，使用范围广。
本发明的生产机械为高速搅拌机和螺杆挤出机，最终采取水环式切粒。其螺杆挤出机能采用普通的双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、往复式螺杆挤出机以及辊式螺杆挤出机等挤出机，生产机械普通、易得，生产工艺过程简单，劳动强度较低，具有较强的可操作性。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明。
实施例1。
将96%的三氧化二锑，4%的聚乙烯树脂放入高速搅拌机高速搅拌至95℃±2℃，大约30分钟，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到长径比为44双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机料筒六个区的控制温度分别为Ⅰ区122℃，Ⅱ区128℃，Ⅲ区136℃，Ⅳ区146℃，Ⅴ区154℃，Ⅵ区160℃，混合后的物料在双螺杆挤出机料筒熔融、塑化、挤出，再水环式磨面切粒，制成颗状的三氧化二锑母粒。
实施例2。
将96%的三氧化二锑，4%的聚丙烯，放入高速搅拌机高速搅拌至100℃±2℃，大约35分钟，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到长径比为20的往复式螺杆挤出机中，往复式螺杆挤出机料筒六个区的控制温度分别为Ⅰ区100℃，Ⅱ区110℃，Ⅲ区115℃，Ⅳ区125℃，Ⅴ区135℃，Ⅵ区150℃，混合后的物料在往复式螺杆挤出机料筒熔融、塑化、挤出，再磨面水环切粒，制成颗状的三氧化二锑母粒。
实施例3。
将97%的三氧化二锑，3%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物放入高速搅拌机高速搅拌至82℃±2℃，大约25分钟，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到长径比为56单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机料筒六个区的控制温度分别为Ⅰ区130℃，Ⅱ区135℃，Ⅲ区140℃，Ⅳ区150℃，Ⅴ区160℃，Ⅵ区170℃，混合后的物料在单螺杆挤出机料筒熔融、塑化、挤出，再磨面水环切粒，制成颗状的三氧化二锑母粒。
实施例4。
将98%的三氧化二锑，2%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物放入高速搅拌机高速搅拌至75℃，大约25分钟，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到长径比为32双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机料筒六个区的控制温度分别为Ⅰ区128℃，Ⅱ区134℃，Ⅲ区146℃，Ⅳ区158℃，Ⅴ区168℃，Ⅵ区180℃，混合后的物料在双螺杆挤出机料筒熔融、塑化、挤出，再磨面水环切粒，制成制成颗状的三氧化二锑母粒。
将本发明制成的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为载体的三氧化二锑与颗粒状的阻燃剂相混合的配方如表1(单位：%)。
表1检测材料配方。
表2阻燃ABS性能比较表。
表3阻燃HIPS性能比较表。
通过上述表2和表3对比证明，本发明所述的颗粒状三氧化二锑与主阻燃剂以及与不同树脂基体混合后，其阻燃性能均能达到V-0级，拉伸强度、悬臂梁冲击强度缺口基本不受影响，其断裂伸长率提高，降低了平均收缩率，能适当地提高阻燃材料的力学性能。

Claims (2)

1.一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法，其特征在于：将96%~98%（重量百分比，下同）的三氧化二锑粉体，2%~4%的载体树脂，在高速搅拌机高速搅拌至70℃~110℃，当搅拌至无粉尘时，将混合后的物料加入到螺杆挤出机中熔融、塑化、挤出，再切粒。
2.根据权利要求1所述的一种三氧化二锑阻燃母粒的制备方法，其特征在于：所述的载体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
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