CN109233221A - 利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，属于阻燃剂制备技术领域。所述的阻燃剂，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯、三氧化二锑、镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐、有机溴化铵、甲基硅油、丙烯酸酯、分散剂，所述的阻燃剂是经过聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥、三氧化二锑表面改性、镁铝层状双氢氧化物表面改性、混合、造粒、筛分、干燥等步骤制成的。本发明采用了改性提效的技术手段，使阻燃剂的添加量为10‑20%，综合复配替代锑的部分，本发明产品的开发，可以大幅减少锑的消耗量，延长锑资源的可利用年限。

Description

利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法

技术领域

本发明属于阻燃剂制备技术领域，具体涉及一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法。

背景技术

人们使用阻燃剂的理想目标是用少量的阻燃剂即可达到高效率的阻燃，使用过程操作简单，成本低且性能持久，有较好的稳定性，无毒性、安全性。而在现实应用中，单一组分的阻燃剂无法满足上述所有要求，需进行复配手段综合多种阻燃剂的性能优势，以达到人们所期望的使用需求。如今，人们的环保意识逐渐提高，关注自身健康的同时积极响应政府号召，注重环保。十八大以来，安全环保问题被政府列入工作的重点名录。因此，对阻燃剂的开发要求不仅要考虑其阻燃效率，更要注重阻燃剂本身的环境友好特性，从使用过程中是否有有毒有害物质释放和残留以及烟气产生情况等方面综合考量。

多卤代联苯等传统卤系阻燃剂在使用和回收焚化过程中会释放出二嗯英类环境污染物，是高毒致癌物。我国＂十一五＂国家科技支撑计划将开发无卤镁系、氢系和磷系等环保型阻燃剂新产品列为重点支持项目。目前发达国家的无机阻燃剂的应用量达50%以上，主要是Al(OH)_３和Mg(OH)_２。而我国市场中依旧是卤系阻燃剂占多数，今后将大力发展无机阻燃剂。同时，全球三大卤系阻燃剂供应公司也在转向无机阻燃剂的开发。

在无机阻燃中产量最大的阻燃剂是氢氧化镁和氢氧化铝。这类物质具有热稳定性好、阻燃、无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体、发烟量小、不产生二次污染等优点，当加入到聚合物中，兼具填充、阻燃和抑烟三重功能。两者都是添加型阻燃剂，其阻燃机理大致相同。但是该类阻燃剂要想达到较好的阻燃效果添加量往往要达到50%以上，而高添加量使得阻燃剂在聚合物材料中的分散性和相容性差，大大影响了材料的力学性能。因此往往通过超细化和表面改性来提高阻燃性能和改善相容性。

近年来，随着微孔、介孔材料、无机-有机、无机-无机纳米复合材料研究的深入，一种多功能无机化合物——层状化合物的研究又成为人们关注的热点。层状化合物的结构具有特殊性，其本身是一种特殊的纳米结构，同时又可作为制备无机- 无机、无机- 有机纳米复合材料的母体材料，可为合成新纳米结构提供新的思路。此外，层状化合物及其改性材料在离子交换、吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前景,关于层状化合物改性及其应用研究吸引着大量研究者的目光。

层状双金属氢氧化物（简写为LDHs）是一种具有类水滑石层状结构的典型阴离子型层状化合物，具有独特的结构和组成特点，在高分子阻燃材料方面展现出良好的应用价值和应用前景。目前，因镁铝型层状双氢氧化物（MgAl-LDHs）的特殊层状结构使其在聚合物阻燃方面应用广泛，其结合了氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃优势，成为了最具研究价值的无机无卤阻燃燃剂。通过层板渗杂和层间插层技术适当并适量的引入其他二价或三价金属离子来构筑新的LDHs，对丰富聚合物／层状氢氧化物种类，扩大其阻燃应用具有十分重要的意义。但是目前对该类化合物的改性仍然存在一些问题：譬如（1）利用层板惨杂合成新型LDHs时，层板离子的种类和渗杂浓度影响层状结构的平衡，容易导致层板究塌。（（2）单纯的MgAl-LDHs 阻燃效果不够理想且却没有抗紫外老化性能，而聚合物长期暴露在光照下极易老化而失效。（3）LDHs 阻燃剂与聚合物的究容性差，要达到较好的阻燃效果往往需要较大的添加量，使得聚合的力学性能下降。针对上述问题，对LDHs 层板掺杂和表面负载，制备复合型LDHs，探究掺杂粒子对LDH 结构的影响，对拓宽其在阻燃领域的应用具有重大意义。

锑是一种用途广泛的不可再生战略性稀有金属，是我国十大稀有战略金属中最为稀缺的品种，是我国采取保护性开采的战略金属之一。目前全球锑的消费主要在锑系阻燃剂领域，约占全球锑消耗量的70%，占三氧化二锑消耗量的80%以上。由于锑矿的采选冶处于无序状态，私挖滥采、采富丢贫、初级产品多、高附加值产品少外加无序竞争等因素，我国锑矿消耗速度远远大于可采储量的增长速度。我国锑储量占世界总储量的70%，然而锑品产量却占世界总产量的80%以上。锑消耗速度过快致使储备量逐年减少，后备基地已明显不足。据有关权威预测，目前的锑矿资源如不加强管理，将在未来十年消耗殆尽，我国锑资源的优势也将随之消失。如何使我国锑产业走上可持续的发展道路，是当前锑行业的首要问题。除了国家出台相关保护限制政策外，通过科技攻关研发相关深加工产品、全替代或部分替代产品，调整甚至改变锑品消费结构是解决措施之一。

发明内容

本发明提供一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，以解决改性方面等问题，以提高产品的阻燃效果。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯10-25份、三氧化二锑50-85份、镁铝层状双氢氧化物 5-30份、碱式碳酸盐0.1-2.5份、有机溴化铵0.5-5份、甲基硅油0.5-5份、丙烯酸酯0.5-3份、分散剂2-5份；

所述制备工艺包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为110-120℃，搅拌速率为800-1200rpm/min，搅拌时间为30-60min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为30-50：1，在超声频率为40-80HZ下超声分散30-60min，再将温度升至85-100℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为300-500r/min下恒温搅拌120-180min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为800-1200rpm/min，温度控制在100-110℃，搅拌时间为5-10min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为220-280℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

优选地，所述的阻燃剂，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12-20份、三氧化二锑60-70份、镁铝层状双氢氧化物 10-25份、碱式碳酸盐0.3-2份、有机溴化铵1-4份、甲基硅油1-4份、丙烯酸酯1-2份、分散剂2-4份。

更优选地，所述的阻燃剂，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12份、三氧化二锑70份、镁铝层状双氢氧化物 10份、碱式碳酸盐0.5份、有机溴化铵1份、甲基硅油1.5份、丙烯酸酯1份、分散剂4份。

优选地，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为1-50g/10min。

优选地，所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸盐。

优选地，所述有机溴化铵包括四丁基溴化铵、十六烷基溴化铵中的一种。

优选地，所述的分散剂包括聚乙烯蜡、硅酮母粒中的一种。

优选地，所述的三氧化二锑纯度为99.60-99.85%，白度为95-99。

更优选地，所述的三氧化二锑平均粒径在1.0-5μm。

再更优选地，所述的三氧化二锑为全立方晶型。

本发明具有以下有益效果：

（1）由实施例1-3和对比例8的数据可见，施用实施例1-3阻燃剂的样品的氧指数、垂直燃烧性能、烟密度、冲击强度、拉伸强度明显提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。

（2）由实施例2和对比例1-3的数据可见，甲基硅油、丙烯酸酯在改性三氧化二锑中起到了协同作用，协同提高了样品的阻燃性能，这是：甲基硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，其可与粉体表面的羟基形成化学键；而丙烯酸酯作为单体在高温下可与聚对苯二甲酸丁二醇酯进行化学键和。因此利用甲基硅油、丙烯酸酯对三氧化二锑进行改性，可进一步提高三氧化二锑在树脂中的分散性和相容性，进而提高样品阻燃协效性。

（3）由实施例2和对比例4-6的数据可见，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵在改性镁铝层状双氢氧化物中起到了协同作用，协同提高了样品的阻燃性能，这是：镁铝碱式碳酸钾具有阻燃抑烟作用，通过复配等方式，可协同镁铝层状双氢氧化物进行阻燃协效性；十六烷基溴化铵为链状有机化合物，通过高混及熔融插层等改性手段，提高镁铝层状双氢氧化物的层间距，有利于片状的形成，从而形成阻隔作用，阻隔热氧及形成碳层，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵对镁铝层状双氢氧化物协同改性，进而提高复合阻燃效果。

（4）改性三氧化二锑中甲基硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，其可与粉体表面的羟基形成化学键；丙烯酸酯在高温下可与聚对苯二甲酸丁二醇酯进行化学键和，利用甲基硅油、丙烯酸酯对三氧化二锑进行改性，可进一步提高三氧化二锑在树脂中的分散性和相容性，进而提高样品阻燃协效性；改性镁铝层状双氢氧化物中镁铝碱式碳酸钾具有阻燃抑烟作用，可协同镁铝层状双氢氧化物进行阻燃协效性；十六烷基溴化铵为链状有机化合物，提高镁铝层状双氢氧化物的层间距，有利于片状的形成，从而形成阻隔作用，阻隔热氧及形成碳层，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵协同改性，进而提高复合阻燃效果。此外，镁铝层状双氢氧化物改性中引入溴原子，可与改性三氧化二锑形成溴锑协同阻燃，进而提高产品的阻燃性能。此外，聚对苯二甲酸丁二醇酯在本发明阻燃剂中起到捏合效果，有利于各阻燃组分（比如：改性三氧化二锑、改性镁铝层状双氢氧化物等）之间的融合，提高阻燃组分在基体中的分散性，更有利于配合下游产品的加工。同时，采用聚对苯二甲酸丁二醇酯可制备成阻燃母粒，其具有不易扬尘等优点。

（5）本发明的阻燃剂是氧化锑的部分替代产品，该产品通过改性技术和复配技术实现用改性镁铝层状双氢氧化物对氧化锑的替代，同时通过纳米插层技术引入卤素原子与三氧化二锑可形成协同阻燃体系，有效提高阻燃剂的各项性能。此外，由于采用了改性提效的技术手段，使阻燃剂的添加量为10-20%。综合复配替代锑的部分，本发明产品的开发，可以大幅减少锑的消耗量，延长锑资源的可利用年限。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯10-25份、三氧化二锑50-85份、镁铝层状双氢氧化物 5-30份、碱式碳酸盐0.1-2.5份、有机溴化铵0.5-5份、甲基硅油0.5-5份、丙烯酸酯0.5-3份、分散剂2-5份；

所述的三氧化二锑为全立方晶型，平均粒径在1.0-5μm，纯度为99.60-99.85%，白度为95-99；

所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸盐；

所述有机溴化铵包括四丁基溴化铵、十六烷基溴化铵中的一种；

所述的分散剂包括聚乙烯蜡、硅酮母粒中的一种；

所述制备工艺包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为110-120℃，搅拌速率为800-1200rpm/min，搅拌时间为30-60min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为30-50：1，在超声频率为40-80HZ下超声分散30-60min，再将温度升至85-100℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为300-500r/min下恒温搅拌120-180min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为800-1200rpm/min，温度控制在100-110℃，搅拌时间为5-10min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为220-280℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

下面通过更具体的实施例加以说明。

实施例1

一种阻燃剂，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12份、三氧化二锑60份、镁铝层状双氢氧化物 20份、碱式碳酸盐0.5份、有机溴化铵1份、甲基硅油1.5份、丙烯酸酯1份、分散剂4份。

所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为30g/10min。

所述的三氧化二锑为全立方晶型，平均粒径在1.0-3μm，纯度为99.67-99.81%，白度为95-98。

所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸钠。

所述有机溴化铵为四丁基溴化铵。

所述的分散剂为聚乙烯蜡。

所述利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为110℃，搅拌速率为800rpm/min，搅拌时间为60min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为32：1，在超声频率为45HZ下超声分散60min，再将温度升至90℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为300r/min下恒温搅拌180min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为800rpm/min，温度控制在100℃，搅拌时间为10min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为220℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

实施例2

一种阻燃剂，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12份、三氧化二锑70份、镁铝层状双氢氧化物10份、碱式碳酸盐0.5份、有机溴化铵1份、甲基硅油1.5份、丙烯酸酯1份、分散剂4份。

所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为5-40g/10min。

所述的三氧化二锑为全立方晶型，平均粒径在2-5μm，纯度为99.71-99.85%，白度为96-99。

所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸钾。

所述有机溴化铵为十六烷基溴化铵。

所述的分散剂为硅酮母粒。

所述利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为116℃，搅拌速率为1000rpm/min，搅拌时间为50min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为38：1，在超声频率为60HZ下超声分散50min，再将温度升至100℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为400r/min下恒温搅拌155min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为1000rpm/min，温度控制在105℃，搅拌时间为8min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为235℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

实施例3

一种阻燃剂，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12份、三氧化二锑60份、镁铝层状双氢氧化物20份、碱式碳酸盐1份、有机溴化铵0.5份、甲基硅油1份、丙烯酸酯1.5份、分散剂4份。

所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为10-42g/10min。

所述的三氧化二锑为全立方晶型，平均粒径在1.2-4μm，纯度为99.65-99.82%，白度为95-99。

所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸钠。

所述有机溴化铵为十六烷基溴化铵。

所述的分散剂为聚乙烯蜡。

所述利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为120℃，搅拌速率为1200rpm/min，搅拌时间为30min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为50：1，在超声频率为80HZ下超声分散30min，再将温度升至100℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为500r/min下恒温搅拌125min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为1200rpm/min，温度控制在110℃，搅拌时间为5min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为250℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

对比例1

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少甲基硅油、丙烯酸酯。

对比例2

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少甲基硅油。

对比例3

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少丙烯酸酯。

对比例4

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵。

对比例5

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少镁铝碱式碳酸钾。

对比例6

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少十六烷基溴化铵。

对比例7

与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备阻燃剂的原料中缺少镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵、甲基硅油、丙烯酸酯。

对比例8

与实施例2相比，仅含有纯聚对苯二甲酸丁二醇酯12份，不添加其他组分，处理如下：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h。

以聚对苯二甲酸丁二醇酯、十溴二苯乙烷和阻燃剂（实施例1-3和对比例1-7制得的阻燃剂）按=100:21:7的质量份制样；以聚对苯二甲酸丁二醇酯（对比例8）、十溴二苯乙烷按=100:21的质量份制样；测试实施例1-3和对比例1-8样品的氧指数、垂直燃烧性能、烟密度、冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率，检测结果如下表所示。

实验组别	氧指数/%	垂直燃烧性能	烟密度	冲击强度/Mpa	拉伸强度/Mpa	断裂伸长率/%
							实施例1	30.4	V-0	91	18.2	39.4	4.6
实施例2	31.5	V-0	92	18.5	39.8	5.4
							实施例3	30.2	V-0	91	18.5	39.7	4.8
对比例1	23.8	V-1	83	14.6	34.1	4.9
							对比例2	29.1	V-1	89	16.9	37.6	5.1
对比例3	28.7	V-1	90	17.4	38.1	5.0
							对比例4	25.1	V-1	85	15.4	36.2	5.2
对比例5	29.8	V-1	89	17.2	38.1	5.1
							对比例6	29.1	V-1	89	17.5	38.5	4.9
对比例7	23.2	V-2	80	13.2	32.7	5.0
							对比例8	21	V-2以下	76	10.3	30	5.1

由上表可知：（1）由实施例1-3和对比例8的数据可见，施用实施例1-3阻燃剂的样品的氧指数、垂直燃烧性能、烟密度、冲击强度、拉伸强度明显提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。

（2）由实施例2和对比例1-3的数据可见，甲基硅油、丙烯酸酯在改性三氧化二锑中起到了协同作用，协同提高了样品的阻燃性能，这是：甲基硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，其可与粉体表面的羟基形成化学键；而丙烯酸酯作为单体在高温下可与聚对苯二甲酸丁二醇酯进行化学键和。因此利用甲基硅油、丙烯酸酯对三氧化二锑进行改性，可进一步提高三氧化二锑在树脂中的分散性和相容性，进而提高样品阻燃协效性。

（3）由实施例2和对比例4-6的数据可见，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵在改性镁铝层状双氢氧化物中起到了协同作用，协同提高了样品的阻燃性能，这是：镁铝碱式碳酸钾具有阻燃抑烟作用，通过复配等方式，可协同镁铝层状双氢氧化物进行阻燃协效性；十六烷基溴化铵为链状有机化合物，通过高混及熔融插层等改性手段，提高镁铝层状双氢氧化物的层间距，有利于片状的形成，从而形成阻隔作用，阻隔热氧及形成碳层，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵对镁铝层状双氢氧化物协同改性，进而提高复合阻燃效果。

（4）由实施例2和对比例1、4、7的数据可见，改性三氧化二锑、改性镁铝层状双氢氧化物在提高样品的阻燃性能中起到了协同作用，这是：改性三氧化二锑中甲基硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，其可与粉体表面的羟基形成化学键；丙烯酸酯在高温下可与聚对苯二甲酸丁二醇酯进行化学键和，利用甲基硅油、丙烯酸酯对三氧化二锑进行改性，可进一步提高三氧化二锑在树脂中的分散性和相容性，进而提高样品阻燃协效性；改性镁铝层状双氢氧化物中镁铝碱式碳酸钾具有阻燃抑烟作用，可协同镁铝层状双氢氧化物进行阻燃协效性；十六烷基溴化铵为链状有机化合物，提高镁铝层状双氢氧化物的层间距，有利于片状的形成，从而形成阻隔作用，阻隔热氧及形成碳层，镁铝碱式碳酸钾、十六烷基溴化铵协同改性，进而提高复合阻燃效果。此外，镁铝层状双氢氧化物改性中引入溴原子，可与改性三氧化二锑形成溴锑协同阻燃，进而提高样品的阻燃性能。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯10-25份、三氧化二锑50-85份、镁铝层状双氢氧化物5-30份、碱式碳酸盐0.1-2.5份、有机溴化铵0.5-5份、甲基硅油0.5-5份、丙烯酸酯0.5-3份、分散剂2-5份；

所述制备工艺包括以下步骤：

步骤1，聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥：采用热风循环对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行干燥，温度为120℃，干燥时间为4h；

步骤2，三氧化二锑表面改性：按质量份数比例称取三氧化二锑、甲基硅油和丙烯酸酯并投入高效球磨机进行改性，改性温度为110-120℃，搅拌速率为800-1200rpm/min，搅拌时间为30-60min；

步骤3：镁铝层状双氢氧化物表面改性：按质量份数比例称取镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐和有机溴化铵，将镁铝层状双氢氧化物、蒸馏水加入搅拌机中，液固比为30-50：1，在超声频率为40-80HZ下超声分散30-60min，再将温度升至85-100℃后搅拌分散均匀，再加入碱式碳酸盐和有机溴化铵，在转速为300-500r/min下恒温搅拌120-180min，反应完毕后过滤，放入烘箱于105℃下干燥，冷却粉碎后过200目筛，得到改性镁铝层状双氢氧化物；

步骤4，将步骤2改性的三氧化二锑和步骤3改性的镁铝层状双氢氧化物及聚对苯二甲酸丁二醇酯、分散剂投入到可变频高速混合机中进行高速混合，得混合物，转速为800-1200rpm/min，温度控制在100-110℃，搅拌时间为5-10min；

步骤5，将步骤4的混合物转入挤出机造粒，加工温度为220-280℃，接着进行操作筛分、干燥，制得阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12-20份、三氧化二锑60-70份、镁铝层状双氢氧化物 10-25份、碱式碳酸盐0.3-2份、有机溴化铵1-4份、甲基硅油1-4份、丙烯酸酯1-2份、分散剂2-4份。

3.根据权利要求1所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于，以质量份为单位，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯12份、三氧化二锑70份、镁铝层状双氢氧化物 10份、碱式碳酸盐0.5份、有机溴化铵1份、甲基硅油1.5份、丙烯酸酯1份、分散剂4份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为1-50g/10min。

5.根据权利要求1-3任一项所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述碱式碳酸盐为镁铝碱式碳酸盐。

6.根据权利要求1-3任一项所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述有机溴化铵包括四丁基溴化铵、十六烷基溴化铵中的一种。

7.根据权利要求1-3任一项所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述的分散剂包括聚乙烯蜡、硅酮母粒中的一种。

8.根据权利要求1-3任一项所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述的三氧化二锑纯度为99.60-99.85%，白度为95-99。

9.根据权利要求8所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述的三氧化二锑平均粒径在1.0-5μm。

10.根据权利要求9所述的利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，其特征在于：所述的三氧化二锑为全立方晶型。