CN110499031A - 一种阻燃剂及制备方法和应用 - Google Patents

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谢松
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Abstract

本发明提供了一种阻燃剂及制备方法和应用，其中，一种阻燃剂，包括以下重量份的原料成分：溴系阻燃剂30%~45%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂40%~60%。一种阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：①按照锑酸盐30%~70%、蒙脱土20%~50%、水滑石10%~40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库；还包括一种应用，上述所述的阻燃剂在硅橡胶覆盖玻纤布材料的应用。

Description

一种阻燃剂及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种阻燃剂及其制备方法和应用。
背景技术
现有技术中，硅橡胶材料阻燃通常有三种方式进行：（1）单独使用氢氧化铝或氢氧化铝和氯铂酸结合使用去阻燃；（2）用氮系阻燃剂或氮系阻燃剂和氢氧化铝共用去阻燃；（3）用溴系阻燃剂和三氧化二锑协同阻燃。
这三种传统阻燃方法中，方法（1）和（2）的阻燃剂阻燃效率比较低，需要很高的添加量，且阻燃制品厚度要比较大（通常要达到2毫米左右）才能达到UL94标准的V-0级阻燃等级，阻燃剂添加量过高会导致阻燃制品的物理性能变差，故在薄的硅橡胶阻燃制品中应用受到限制。方法（3）是很适合于薄的硅橡胶阻燃制品加工的，它具有阻燃效率高、添加量少、对阻燃制品物理性能影响小的特点。但是，近年来溴系阻燃剂价格持续走高，三氧化二锑的价格也波动较大，这对于用方法（3）进行阻燃的用户控制生产成本是很不利的，用该方法生产出来的阻燃硅橡胶制品售价也必然会有较大的波动，频繁调整售价会导致客户流失。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种阻燃剂及其制备方法和应用，达到既保持新的阻燃剂产品有较高的阻燃效率，同时又能较好的控制成本，使其价格处于相对稳定的状态。
本发明采用如下技术方案：
一种阻燃剂，包括以下重量份的原料成分：溴系阻燃剂30%~45%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂40%~60%。
所述溴系阻燃剂30%~40%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂50%~60%。
所述溴系阻燃剂30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷。
所述卤素协效剂包括锑酸盐、蒙脱土和水滑石。
所述锑酸盐30%~70%，蒙脱土20%~50%，水滑石10%~40%。
所述磷氮型阻燃协效剂包括三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐。
所述三聚氰胺焦磷酸盐10%~40%，三聚氰胺氰尿酸盐60%~90%。
本发明还提供了一种阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：
①按照锑酸盐30%~70%、蒙脱土20%~50%、水滑石10%~40%的比例混合好卤素协效剂；
②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；
③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库；
其中，在步骤②中将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂的质量百分比分别为：十溴二苯乙烷30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
一种应用，上述所述的阻燃剂在硅橡胶覆盖玻纤布材料的应用。
优选的，阻燃剂多用于新能源汽车部件；
优选的，阻燃剂多用于室内装饰材料；
优选的，阻燃剂多用于要求0.4-0.6毫米厚的硅橡胶覆盖玻纤布材料制品。
本发明的技术特点是使用了两重协效技术，充分发挥协效组分的阻燃作用，减少对溴系阻燃剂和三氧化二锑的依赖，更有利于控制使用阻燃剂的生产成本；
由于本发明阻燃剂是一体化的产品，用户使用时更为简单方便，生产管理上也更为有利；
卤素协效剂起到替代三氧化二锑的作用，在阻燃时和十溴二苯乙烷等溴系阻燃剂一起使用，是十溴二苯乙烷发挥阻燃作用必不可少的成分之一。
本发明产品制得的阻燃制品，阻燃等级可以达到UL94V-0级。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
①按照锑酸盐30%~70%、蒙脱土20%~50%、水滑石10%~40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂30%~45%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂40%~60%。
实施例2
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
实施例3
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂45%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂40%。
实施例4
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂35%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂50%。
实施例5
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂40%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂45%。
实施例6
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂45%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂45%。
实施例7
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂40%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂50%。
实施例8
①按照锑酸盐70%、蒙脱土20%、水滑石10%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂35%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂55%。
实施例9
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
实施例10
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂45%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂40%。
实施例11
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂35%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂50%。
实施例12
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂40%，卤素协效剂15%，磷氮型阻燃协效剂45%。
实施例13
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂45%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂45%。
实施例14
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂40%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂50%。
实施例15
①按照锑酸盐30%、蒙脱土20%、水滑石40%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂35%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂55%。
实施例16
①按照锑酸盐50%、蒙脱土20%、水滑石30%的比例混合好卤素协效剂；②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库得到阻燃剂；其中，阻燃剂的主要成分的质量百分比为：溴系阻燃剂30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土30%、水滑石30%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土35%、水滑石25%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土25%、水滑石35%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土50%、水滑石10%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土40%、水滑石20%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土45%、水滑石15%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐40%、蒙脱土20%、水滑石45%。
在实施例1至实施例16中，
卤素协效剂的比例还可以为：锑酸盐30%、蒙脱土30%、水滑石40%。
以上列出了本发明的优选的实施例，当然，还存在其他的组合，这些组合也属于本发明的保护范围。
应用实例1.
应用于新能源汽车部件的硅橡胶材料阻燃
（1）涂层组分：乙烯基硅橡胶 100份，白炭黑 20份，实施例1-16所得阻燃剂 36份，双二五硫化剂 1.3份。
（2）基材：玻璃纤维布 厚度 0.3毫米
（3）实验用涂层组分制作，于精密开炼机上，常温条件下混炼均匀，然后压延于基材上
（4）硫化：将（3）压延好的试验样板，置于175℃的平板硫化机中，保温保压5分钟。
（5）冷却后，取出做相应的测试，样板厚度0.78~0.83毫米，按UL94标准做垂直燃烧测试，结果如下表2所示：
表1
应用实例2.
应用于生产各种室内装饰材料用的硅橡胶组分阻燃
（1）涂层组分：乙烯基硅橡胶 100份，白炭黑 15份，实施例1-16所得阻燃剂 38份，双二五硫化剂 1.5份.
（2）基村：玻璃纤维布 厚度0.22毫米。
（3）实验用涂层组分制作，于精密开炼机上，常温条件下混炼均匀，然后压延于基材上
（4）硫化：将（3）压延好的试验样板，置于175℃的平板硫化机中，保温保压5分钟。
（5）冷却后，取出做相应的测试，样板厚度0.60~0.70毫米，按UL94标准做垂直燃烧测试，结果如下表2所示：
表2

Claims (10)

1.一种阻燃剂，其特征在于，包括以下重量份的原料成分：溴系阻燃剂30%~45%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂40%~60%。
2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述溴系阻燃剂30%~40%，卤素协效剂10%~15%，磷氮型阻燃协效剂50%~60%。
3.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述溴系阻燃剂30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
4.根据权利要求1或2或3所述的阻燃剂，其特征在于，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷。
5.根据权利要求1或2或3所述的阻燃剂，其特征在于，所述卤素协效剂包括锑酸盐、蒙脱土和水滑石。
6.根据权利要求5所述的阻燃剂，其特征在于，所述锑酸盐30%~70%，蒙脱土20%~50%，水滑石10%~40%。
7.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述磷氮型阻燃协效剂包括三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐。
8.根据权利要求7所述的阻燃剂，其特征在于，所述三聚氰胺焦磷酸盐10%~40%，三聚氰胺氰尿酸盐60%~90%。
9.一种阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①按照锑酸盐30%~70%、蒙脱土20%~50%、水滑石10%~40%的比例混合好卤素协效剂；
②按工艺要求将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂投入到干粉混合机中，启动搅拌机，搅拌5~10分钟，使各组分充分混合均匀；
③将混合好的物料，放出来，装入包装袋中，称重、缝包后，待检验入库；
其中，在步骤②中将十溴二苯乙烷、卤素协效剂和磷氮型阻燃协效剂的质量百分比分别为：十溴二苯乙烷30%，卤素协效剂10%，磷氮型阻燃协效剂60%。
10.一种应用，其特征在于，包括权利要求1-8所述的阻燃剂在硅橡胶覆盖玻纤布材料的应用。
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