CN1067252A

CN1067252A - 改进型高浓度通用性阻燃母粒及其制法

Info

Publication number: CN1067252A
Application number: CN 91107410
Authority: CN
Inventors: 孙绍宜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1992-12-23

Abstract

本发明涉及一种热塑性塑料用的高浓度颗粒状通用性阻燃母粒及其制备方法。由本发明提供的高浓度通用性阻燃母粒，具有阻燃性能好、浓度高、用量少以及通用性强等优点，它由经过超微粉碎至 400-600目的阻燃剂、含磷阻燃剂和70％的氯化石蜡载体和硬脂酸锌以及合适的阻燃协效剂经过捏和、粉碎、造粒工艺制成。并且无需预先制成阻燃塑料粒子即可进行进一步加工，制成所需的阻燃塑料产品。

Description

本发明涉及塑料用阻燃母粒，具体地说，它是本申请人申请的发明专利CN89106425.4公开的一种热塑性塑料用的高浓度通用性阻燃母粒改进的配方及其制备方法。

众所周知，热塑性塑料作为一种碳氢高分子化合物，具有易燃的缺点。为了赋于这类塑料及其制品的阻燃性，目前已使用过许多种阻燃剂，例如在美国专利号4，006，114;4，131，592;4，225，318;4，225，649和4，367，306中所揭示的采用无机或有机化合物，以及金属氧化物（如Sb₂O₃等）、金属氢氧化物（如：Al（OH）₃、Mg（OH）₂等）制成添加型或反应型的阻燃剂的技术。

然而，这类阻燃剂其阻燃效果随着时间的推移，性能逐步下降，为了保证其良好的阻燃性，势必要增加阻燃剂的用量，但阻燃剂用量加大到一定程度后，将造成塑料及其制品的脆性和强度的下降以及尺寸稳定性变差，而且适于涂覆在金属基体上的掺合有阻燃剂的塑料，时间一长，阻燃剂中起基本作用的酸性物质会对基体金属产生腐蚀;另外，掺合阻燃剂的塑料在燃烧时形成过量的黑烟和刺激性烟雾，并且在烟雾中可能含有污染环境的有害成分，这些都是必需克服的缺点。

在阻燃母粒的已有技术中，日特开昭47-7389中揭示了一种聚丙烯加工用的阻燃剂浓厚物，它是一种专用级阻燃剂，仅适用于聚丙烯或聚乙烯，而且其使用的比例较高。日特开昭54-122344中揭示了一种阻燃母粒的制造，它也是一种专用级阻燃剂，特别适用于阻燃的4-甲基戊烯-1的制造，而其使用的比例更高。显然，塑料中加入大量的阻燃剂，会造成掺合阻燃剂后塑料的物理机械性能的大幅度下降，而且塑料和阻燃剂之间不易混合均匀。

本发明者认为，阻燃剂在和塑料掺合后，经长时间的混合，阻燃剂容易发生老化现象;以及高熔点的热塑性塑料（如：聚酯、聚碳酸酯、尼龙等）在和阻燃剂掺合后，经长时间的混炼后，容易发生热塑性塑料的降解，导致物理机械性能的降低。

为此，本发明提供一种适用于热塑性塑料（包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、ABS等）改进型配方的高浓度通用性阻燃母粒及其制备方法。

为了实现上述任务，本发明的阻燃母粒配方具有如下特点：

a）选用通用性的阻燃剂，以适应各种熔点的热塑性塑料的工艺要求;

b）选用二性阻燃剂，以中和产生的酸碱性，避免对设备和环境的污染;

c）选用的阻燃剂和阻燃协效剂经超细粉碎，细度高、比表面积大，最好达到分子状态，充分发挥阻燃剂的性能。

d）选用合适的载体和调节剂，以最大限度地提高阻燃剂的流动性和展布面积，并易于在塑料加工中混合均匀。

于是，本发明的任务是通过如下方式实现的：

一种热塑性塑料用的高浓度通用性阻燃母粒，其特征在于：

（1）细度为400至600目的阻燃剂和协效剂包括：

a）十溴联苯醚 20-40%（重量）

b）六溴环十二烷 20-40%（重量）

c）三氧化二锑 5-50%（重量）

d）氢氧化铝或氢氧化镁 5-15%（重量）

e）二异丙苯齐聚物（协效剂） ≤0.5%（重量）和

f）硬脂酸锌 ≤1%（重量）

（2）含氯约40-80%的氯化石蜡（载体）20-40%（重量）以及

（3）含磷阻燃剂≤0.5%（重量）所述的含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三（2，3-二氯丙基）酯和/或磷酸三（2，3-二溴丙基酯。

其特征还在于所述的d）优先采用氢氧化铝。

其特征还在于所述的（3）优先采用磷酸三（2，3-二氯丙基）酯。

根据上述组成的高浓度通用性阻燃母粒，其制备方法的特征在于：

（1）将阻燃剂和协效剂包括：

a）十溴联苯醚 20-40%（重量）

b）六溴环十二烷 20-40%（重量）

c）三氧化二锑 5-20%（重量）

d）氢氧化铝或氢氧化镁 5-15%（重量）

e）二异丙苯齐聚物（协效剂） ≤0.5%（重量）和

f）硬脂酸锌 ≤1%（重量）

分别或一起经烘干机于100℃左右烘干，然后通过超微粉碎机粉碎至400-600目备用。

（2）将含氯约40-80%的氯化石蜡20-40%（重量）100°-105℃经溶融釜（釜的油温在160°-195℃）熔融后备用;

（3）将含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三（2，3-三氯丙基酯和/或磷酸三（2，3-三溴丙基酯≤0.5%（重量）和上述（1）、（2）加入至捏和机中于105°-110℃捏和二小时，然后放入容器中冷却至室温，再进一步粉碎成不规则颗粒，然后经挤出机挤出（挤出温度为60°-130℃），挤出的丝条冷却后切成所需规格的颗粒产品。

本发明的高浓度通用性阻燃母粒的优点是明显的：

a）本发明的高浓度通用性阻燃母粒具有优异的混和性，它和塑料掺合后无需制成阻燃塑料粒子，即可作进一步的挤塑或模塑等，加工成所需的阻燃塑料产品，克服了阻燃剂在长时期混合中容易发生老化的缺点，以及高熔点的热塑性塑料在和阻燃剂掺合后，在混炼过程中导致塑料降解的缺点，由于磷阻燃剂的加入进而使氧指数和热稳定性提高，同时由于硬脂酸锌的加入，减少了流动阻力，提高了脱模性。

b）浓度高、用量少，即本发明的阻燃母粒：塑料＝1∶30-50，即可达到明显的阻燃效果（阻燃性＜30毫米/分），由于在塑料中添加量少，所以对掺合了本发明的阻燃母粒的塑料或塑料制品的冲击强度、拉伸强度以及其它物理性能没有明显影响。

c）通用性强，既可适用于低熔点的热塑性塑料，也可适用于高熔点的热塑性塑料。

d）无明显的腐蚀性，由于选用通用性强的阻燃剂和协效剂以及所述阻燃剂之间的优缺点相互补充，使产生的酸碱性得以互相中和，抑制了它们对设备的腐蚀和对环境的污染。

以下，将通过具体实施例，对本发明的高浓度通用性阻燃母粒及其制备方法，作进一步的详细说明，但具体实施例并不是为了限定本发明。

实施例：（以下均按重量百分比表示）

一、配方：

（1）细度为400至600目的阻燃剂和协效剂包括：

a）十溴联苯醚 20-40%（重量）

b）六溴环十二烷 20-40%（重量）

c）三氧化二锑 5-20%（重量）

d）氢氧化铝或氢氧化镁 5-15%（重量）

e）协效剂二异丙苯齐聚物 ≤0.5%（重量）

f）硬脂酸锌 ≤1%（重量）

（2）含氯约40-80%的氯化石蜡20-40%（重量）以及

（3）含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三（2，3-三氯丙基）酯和/或磷酸三（2，3-三溴丙基）酯≤0.5%（重量）

上述配方中优先采用：

d）氢氧化铝 5-15%（重量）以及

（2）含氯约70%的氯化石蜡20-40%（重量）的组成。

二、制备方法：

（1）在带有400-600目网筛的超微粉碎机中，加入经烘干机于100℃干燥后的上述配方的a）十溴联苯醚、b）六溴环十二烷、c）三氧化二锑、d）氢氧化铝或氢氧化镁，优先采用氢氧化铝和e）协效剂二异丙苯齐聚物和f）硬脂酸锌，分别或一起经粉碎成400-600目细度备用;

（2）将上述配方的含氯约40-80%的氯化石蜡，优先采用含氯约70%的氯化石蜡，于100°-105℃在熔融釜中熔融后备用;

（3）将上述配方的含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三（2，3-三氯丙基）酯和/或磷酸三（2，3-三溴丙基）酯和上述的（1）和（2）加入至捏和机中于105°-110℃捏和二小时左右，然后放入容器中冷却至室温，再进一步粉碎成不规则颗粒，然后再在挤出机中挤出成丝，冷却后引入切粒机，切成颗粒产品，即为本发明的高浓度通用性阻燃母粒。

Claims

1、一种热塑性塑料用的高浓度通用性阻燃母粒，其特征在于：

(1)细度为400至600目的阻燃剂和协效剂包括：

a)十溴联苯醚 20-40%(重量)

b)六溴环十二烷 20-40%(重量)

c)三氧化二锑 5-20%(重量)

d)氢氧化铝或氢氧化镁 5-15%(重量)

e)(协效剂)二异丙苯齐聚物 ≤0.5%(重量)和

f)硬脂酸锌 ≤1%(重量)

(2)含氯约40-80%的氯代石蜡(载体)20-40%(重量)，以及

(3)含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三(2，3-二氯丙基酯和/或磷酸3(2，3-二溴丙基)酯≤0.5%(重量)。

2、如权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于优先采用含氯约70%的氯化石蜡作为载体。

3、如权利要求1或2所述的阻燃母粒，其特征在于优先采用氢氧化铝。

4、一种热塑性塑料用的高浓度通用性阻燃母粒的制备方法，其特征在于：

（1）将阻燃剂和协效剂包括：

a）十溴联苯醚 20-40%（重量）

b）六溴环十二烷 20-40%（重量）

c）三氧化二锑 5-20%（重量）

d）氢氧化铝或氢氧化镁 5-15%（重量）

e）（协效剂）二异丙苯齐聚物 ≤0.5%（重量）分别或一起和

f）硬脂酸锌 ≤1%（重量）

经烘干机于100℃左右烘干后，通过超微粉碎机粉碎成400-600目的细度备用;

（2）将含氯约40-80%的氯化石蜡20-40%（重量）于100°-105℃经熔融釜熔融后备用;

（3）将含磷阻燃剂包括：三氯乙基磷酸酯、磷酸三（2，3-二氯丙基）酯和或磷酸三（2，3-二溴丙基）酯≤0.5%（重量）和上述（1）、（2）加入至控和机中于105°-110℃捏和二小时，然后加入容器中冷却至室温，再进行预粉碎成不规则颗粒，然后经挤出机挤出（挤出温度自60℃-130℃），再切成所需规格的颗粒产品。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的d）优先采用氢氧化铝。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的（2）优先采用含氯约70%的氯化石蜡作为载体。