CN106009042A - 一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法 - Google Patents

一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水菱镁石‑斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，是将超细水菱镁石粉和斜方云石粉中加入硅烷偶联剂和铝酸酯改性剂干法改性而得，硅烷偶联剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的0.4%～0.8%，铝酸酯改性剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的0.8%～1.2%。硅烷偶联剂为KH550、KH560、ZQ‑172中的一种，铝酸酯改性剂为F3、F‑1、LS‑822中的一种。本方法可增强无机阻燃剂与树脂的相互作用，广泛用于低烟低卤和无烟无卤塑料等领域。

Description

一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种水菱镁石——斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，特别是涉及一种硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂干法复合改性水菱镁石粉和斜方云石粉无机阻燃剂的制备方法。
背景技术
含卤阻燃剂具有优良的阻燃性能，曾被广泛应用，但在火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成“二次危害”。
后来利用水镁石成功地开发出氢氧化镁阻燃剂。特别是水菱镁石－斜方云石复合型阻燃剂，由于资源丰富、环境友好、阻燃效果显著、性价比高，其性能远优于氢氧化铝ATH和氢氧化镁的镁质阻燃剂新品种，有着广阔的发展空间和应用前景。
但水菱镁石、斜方云石用做阻燃剂又存在以下缺点：用没有改性的矿物制得的高分子材料加工时熔融指数低，物料流动性差，影响加工性能，表面粗糙．外观很差；表面极性太强，亲水疏油，与有机材料的相容性差；阻燃效率低，必须大量加入才能显现阻燃效果。因此以上缺点使材料的力学性能和加工性能等严重恶化。
水菱镁石、斜方云石作阻燃剂，矿物表面改性是重要环节。矿物表面改性是矿物与高分子之间的架桥工程，使矿物与高聚物间形成物理化学反应，从而改善复合材料的机械加工性能和力学性能，改善使用效果。
发明内容
本发明目的是解决超细水菱镁石、斜方云石粉体的表面改性的问题，提供一种硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂干法复合改性水菱镁石粉和斜方云石粉无机阻燃剂的制备方法。这种处理方法具有改性效果好，制备出的水菱镁石——斜方云石复合型阻燃剂能满足PVC、EVA、PE、EPDM等各类高分子材料的应用要求，挤出过程中明显的出料快，工艺条件好，作出的产品拉伸伸率大，氧指数高，制备的复合材料产品性能指标达到国家标准，具有广阔的实用价值。
本发明的技术方案如下：
一种水菱镁石——斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，其特征在于，是将超细水菱镁石粉和斜方云石粉中加入硅烷偶联剂和铝酸酯改性剂干法改性而得，所述的硅烷偶联剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的 0.4%～0.8%，铝酸酯改性剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的0.8%～1.2%。
所述的硅烷偶联剂为KH550、KH560、ZQ-172【乙烯基-三（2-甲氧基乙氧基）硅烷】中的一种，所述的铝酸酯改性剂为F3、F-1（重庆市嘉世泰化工有限公司生产）、LS-822（天长市绿色化工助剂厂生产）中的一种。
所述的水菱镁石粉和斜方云石粉是按4：1～1：1的质量比混合而成。
本发明的优点与效果是：
1、大幅度提高水菱镁石、斜方云石在高分子聚合物材料中的分散性和相容性，改善阻燃材料的机械性能；
2、改性水镁石产品添加到阻燃PVC配方中，强度大于11 Mpa，断裂伸长率大于170%，氧指数大于33s，应用效果显著。
具体实施例
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但它们不是对本发明的限定。
实施例1：
称取800kg的1250目水菱镁石、200kg的斜方云石矿粉加入到高速搅拌改性机，在温度120℃时加入4kg的硅烷偶联剂KH550和12kg的铝酸酯F3，改性10分钟。
实施例2：
称取600kg的1250目水菱镁石、400kg的斜方云石矿粉加入到高速搅拌改性机，在温度125℃时加入6kg的硅烷偶联剂KH560和8kg的铝酸酯F1，改性12分钟。
实施例3：
称取500kg的800目水菱镁石、500kg的斜方云石矿粉加入到高速搅拌改性机，在温度125℃时加入4kg的硅烷偶联剂KH560和8kg的铝酸酯LS-822，改性12分钟。
实施例4：
称取700kg的2500目水菱镁石、300kg的斜方云石矿粉加入到高速搅拌改性机，在温度120℃时加入8kg的硅烷偶联剂KH560和12kg的铝酸酯LS-822，改性15分钟。
将实施例的产品用于阻燃PVC中，配方：
PVC 100份；
DOP 55份；
碳酸钙 25份；
改性水菱镁石粉和斜方云石粉 85份；
三氧化二锑 3份；
FWR-J（靖江旭光塑胶有限公司） 8份；
硬脂酸 0.5份；
石蜡 1.0份；
Naugard XL-I 0.6份。
检测阻燃PVC主要性能参数（拉伸强度、断裂伸长率、氧指数），测试结果见表1。
（表1）

Claims (3)

1.一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，其特征在于，是将超细水菱镁石粉和斜方云石粉中加入硅烷偶联剂和铝酸酯改性剂干法改性而得，所述的硅烷偶联剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的 0.4%～0.8%，铝酸酯改性剂用量为水菱镁石粉和斜方云石粉重量的0.8%～1.2%。
2.一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KH550、KH560、ZQ-172中的一种，所述的铝酸酯改性剂为F3、F-1、LS-822中的一种。
3.一种水菱镁石-斜方云石复合型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的水菱镁石粉和斜方云石粉是按4：1～1：1的质量比混合而成。
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