CN113024952A - 一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑75％‑93％、聚丙烯树脂4％‑15％、超分散剂1％‑1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.4％‑0.7％、硬脂酸盐0.5％‑3％、新型增韧助剂0.3％‑5％、戊二酸锌0.1％‑2％，所述的氧化锑母粒是经过称取原料、预混合、再搅拌、熔融、塑化、造粒、干燥等步骤制成的。通过实施本发明创新配方及加工工艺，能有效解决高熔体质量流动速率型聚丙烯树脂应用于制备以聚丙烯树脂为载体的氧化锑母粒成型问题，解决其切粒粘模、碎粒、连粒等生产质量问题。

Description

一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒及其制备方法
【技术领域】
本发明属于阻燃剂制备技术领域，具体涉及一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒及其制备方法。
【背景技术】
无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品。以聚丙烯树脂为主要生产原料的无纺布，比重仅0.9，只有棉花的不织布成品五分之三，具蓬松性，手感好，其综合性能优异，在医疗、服装、家庭装饰、汽车工业等领域应用广泛。
无纺布的主要原材料为高聚物，而高聚物遇火是极易燃烧的。为了减少火灾发生率和消除隐患，世界各国都想继出台了相关纺织品的阻燃标准，对多种纺织品的阻燃性能做了明确规定。目前采用溴锑阻燃剂阻燃无纺布的产品仍较多，目前多使用粉体氧化锑与溴系阻燃剂进行复配使用。但粉体氧化锑在使用时极易产出灰尘，并且未经改性处理的氧化锑与高聚物相容性较差，极大地影响其阻燃协效性。因此，使用高浓缩型氧化锑母粒，可有效降低粉尘，提高氧化锑在高聚物中的分散性及相容性，能有效的提高阻燃协效性且不影响高聚物的熔融纺丝性能。
但应用于无纺布的聚丙烯其熔体质量流动速率通常较高，采用常规方法进行氧化锑母粒的挤出造粒，其成型较为困难，极易出现粘模，切粒粘壁，连粒等诸多生产问题，造成无法生产出规则颗粒形状产品的问题。本专利技术采用内外润滑结合，以及提高熔体强度等方法解决高熔体质量流动速率型聚丙烯(MFR≥50g/10min)应用于氧化锑母粒的造粒过程，并且其不影响氧化锑母粒的阻燃协效性及高聚物的熔融纺丝性能。
【发明内容】
本发明提供一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒及其制备方法，以解决高熔体质量流动速率型聚丙烯树脂应用于制备以聚丙烯树脂为载体的氧化锑母粒成型问题，解决其切粒粘模、碎粒、连粒等生产质量问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑75％-93％、聚丙烯树脂4％-15％、超分散剂1％-1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.4％-0.7％、硬脂酸盐0.5％-3％、新型增韧助剂0.3％-5％、戊二酸锌0.1％-2％。
进一步地，所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑83％、聚丙烯树脂10％、超分散剂1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.5％、硬脂酸钙2％、新型增韧助剂2％、戊二酸锌1％。
进一步地，所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率在50g/10min以上。
进一步地，所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂。
进一步地，所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种。
进一步地，所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
e、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
f、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
g、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
h、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到新型增韧助剂。
本发明还提供一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料搅拌，制得搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的搅拌后的物料熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物挤出造粒，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
进一步地，步骤3中的预混合料在转速为1500-2000r/min下搅拌5-8min，制得搅拌后的物料。
进一步地，步骤4中搅拌后的物料在温度为130-160℃下熔融，制得熔融物料。
进一步地，步骤6中挤出造粒的转速为300-450r/min，切粒转速频率25-30HZ。
本发明的技术原理及有益效果：
以聚丙烯为原材料的无纺布，其需要高熔体质量流动速率型聚丙烯树脂。本申请专利技术选择均聚聚丙烯熔体质量流动速率较高，结晶速率慢，剪切易粘膜，不成粒，导致无法生产出颗粒产品。本申请专利技术，通过调节几种配方，形成有效的组合，解决切粒不成型的问题。
将原料按一定重量份称取后，将物料投放到高速混合机中进行高速混合，高速混合过程，原料与筒壁产生强烈摩擦持续升温，聚丙烯树脂、新型增韧助剂等物料在强烈摩擦过程形成达到玻璃态或粘流态的状态，有利于包裹在氧化锑粉体的表面，形成核壳结构，达到预分散的效果。高混物料经过自然冷却后进入双螺杆挤出机进行熔融共混，在挤出机捏合和基础的过程中，硬脂酸盐从物料内部逐渐迁移到熔体的外部，与筒体和模头处形成一层隔离层，在切粒过程中物料不易粘附在切粒刀头和模具表面，可有效解决高熔体树脂粘附于模头表面，造成切粒不粘模的问题。
本申请专利技术要点是将新型超分散剂、新型增韧助剂与三甲基十八烷基溴化铵、硬脂酸盐、戊二酸锌搭配使用，通过调节硬脂酸盐含量促进物料在熔体捏合过程中逐渐往物料外部迁移，逐渐在物料与模头之间形成隔离层，使物料不粘模。戊二酸锌可提高快速结晶成粒等复合效果，制备出颗粒氧化锑母粒。通过本发明创新配方的配合及加工工艺，能有效解决高熔体质量流动速率型聚丙烯树脂应用于制备以聚丙烯树脂为载体的氧化锑母粒成型问题，解决其切粒粘模、碎粒、连粒等生产质量问题。
本发明的创新点一是：采用本发明的超分散剂对氧化锑进行表面处理，提高氧化锑与聚丙烯树脂的相容性，从而避免相分离现象的出现，可有效实现高流动高分散效果的最大化。
本发明的创新点二是：本发明的新型增韧助剂是根据聚丙烯树脂进行特殊分子结构设计，有利于在聚丙烯树脂中拥有良好分散性及增韧性能，形成“海岛”结构，可有效提高熔体强度使物料在剪切时能使物料定型。此外，本发明的配方中添加新型增韧助剂，可有效提高熔体强度，物料达到一定粘度后可解决颗粒因熔体强度不够，导致切粒不成型的问题。
本发明的创新点三是：三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌一起使用时产生了协同作用，协同提高了复合阻燃材料的缺口冲击强度，这是因为：三甲基十八烷基溴化铵吸附在氧化锑的表面时，亲水基团朝外，在水介质中能较好地伸展空间位阻屏障作用，阻止了氧化锑粒子的再聚集，使得氧化锑的分散性更加稳定，在聚丙烯树脂中分散均匀；超分散剂可使氧化锑固体颗粒之间因静电斥力而更加远离分散；添加戊二酸锌，使熔体在较高温度下异相成核，提高结晶速率，同时使聚丙烯树脂在高温下因结晶易固化脱模，从而缩短加工周期，并提高品质。另外戊二酸锌可使结晶性聚丙烯树脂的结晶构造进一步细微化，即提高结晶度、降低球晶的直径和控制一定的形态，因此可提高聚丙烯树脂的刚性，进一步提高熔体强度。在三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌相互配合下，协同提高了复合阻燃材料缺口冲击强度。
本发明的创新点四是：常规聚丙烯树脂的加工温度为熔点基础上的20-30℃之间，即190-230℃之间较为合适，在此温度下其熔化较充分，更有利于聚丙烯树脂的分散。但本申请专利技术通过实验创新优选加工方法的加工温度仅为130-160℃，实验发现该优选的较低温度下就可以使聚丙烯树脂处于粘流态的情况下进行加工，此阶段流动性较低，物料熔体强度较高，更有利于挤出切粒成型，可见采用本发明的加工温度，不仅可以大大节约能源，极大降低生产成本，而且产出的产品质量更优，具有显著进步。
【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。
在实施例中，所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑75％-93％、聚丙烯树脂4％-15％、超分散剂1％-1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.4％-0.7％、硬脂酸盐0.5％-3％、新型增韧助剂0.3％-5％、戊二酸锌0.1％-2％；
所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率在50g/10min以上；
所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂；
所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种；
所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
i、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
j、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
k、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
l、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到接枝共聚物(新型增韧助剂)；
所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料在转速为1500-2000r/min下高速搅拌5-8min，制得高速搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的高速搅拌后的物料在温度为130-160℃下高温熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物在转速为300-450r/min下挤出造粒，切粒转速频率25-30HZ，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
下面通过更具体的实施例加以说明。
实施例1
一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑75.4％、聚丙烯树脂15％、超分散剂1％、三甲基十八烷基溴化铵0.6％、硬脂酸锌3％、新型增韧助剂3％、戊二酸锌2％；
所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率为54.3g/10min；
所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂；
所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
m、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
n、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
o、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
p、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到接枝共聚物(新型增韧助剂)；
所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料在转速为1600r/min下高速搅拌7min，制得高速搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的高速搅拌后的物料在温度为135℃下高温熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物在转速为300r/min下挤出造粒，切粒转速频率26HZ，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
实施例2
一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑83％、聚丙烯树脂10％、超分散剂1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.5％、硬脂酸钙2％、新型增韧助剂2％、戊二酸锌1％；
所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率为53.4g/10min；
所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂；
所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
q、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
r、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
s、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
t、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到接枝共聚物(新型增韧助剂)；
所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料在转速为1800r/min下高速搅拌6min，制得高速搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的高速搅拌后的物料在温度为140℃下高温熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物在转速为450r/min下挤出造粒，切粒转速频率25HZ，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
实施例3
一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑93％、聚丙烯树脂4.2％、超分散剂1.4％、三甲基十八烷基溴化铵0.5％、硬脂酸钙0.5％、新型增韧助剂0.3％、戊二酸锌0.1％；
所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率为52.3g/10min；
所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂；
所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
u、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
v、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
w、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
x、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到接枝共聚物(新型增韧助剂)；
所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料在转速为2000r/min下高速搅拌5min，制得高速搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的高速搅拌后的物料在温度为150℃下高温熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物在转速为400r/min下挤出造粒，切粒转速频率28HZ，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少三甲基十八烷基溴化铵。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少超分散剂。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少戊二酸锌。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少硬脂酸钙。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中缺少新型增韧助剂。
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无纺布专用氧化锑母粒的原料中采用常规增韧助剂替代新型增韧助剂，所述常规增韧助剂为EPDM(三元乙丙橡胶)。
对比例8
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是步骤4中高温熔融的温度为180℃。
对比例9
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是步骤4中高温熔融的温度为210℃。
(一)氧化锑母粒产品性能测试
根据相应项目的测试标准进行实施例1-3和对比例2-6,8、9制得的氧化锑母粒产品熔融指数测试，结果见附表1。
附表1：氧化锑母粒产品性能测试结果
Figure BDA0002981053760000171
Figure BDA0002981053760000181
从表1可以看出：同时添加有超分散剂、三甲基十八烷基溴化铵、硬脂酸钙、新型增韧助剂、戊二酸锌的实施例1-3与未同时超分散剂、三甲基十八烷基溴化铵、硬脂酸钙、新型增韧助剂、戊二酸锌，其成型性和粘模等生产情况完全不同，说明实施例1-3的配方能较好的解决成型问题。同时，实施例1和对比例8、对比例9可知，虽然配方同时添加有超分散剂、三甲基十八烷基溴化铵、硬脂酸钙、新型增韧助剂、戊二酸锌，但其成型温度较高，同样无法达到成型的要求。虽然其性能指数(熔体质量流动速率)差别不大，但其成型性能相差较大。说明本发明的氧化锑母粒配方既需要同时添加超分散剂、三甲基十八烷基溴化铵、硬脂酸钙、新型增韧助剂、戊二酸锌，也需成型加工温度需保持在130-160℃。
(二)复合阻燃材料性能测试
分别添加6份(重量份)实施例1-3和对比例1-4、7制得的氧化锑母粒产品、与18份十溴二苯乙烷和76份PP树脂(聚丙烯树脂)共混塑化制成标准测试样条，并依据相应项目的测试标准进行检测，测试结果如附表2。
附表2：复合阻燃材料性能测试结果
Figure BDA0002981053760000191
从表2可以看出：(1)实施例1-3制备的氧化锑母粒的氧指数在24.7％以上，垂直燃烧等级均为V-0级，缺口冲击强度在22.8kJ/m2以上，说明了本发明的工艺制得的氧化锑母粒具有良好的性能指标，应用于无纺布中效果好，经济效益佳。
(2)由实施例2和对比例1的缺口冲击强度数据，可以计算得出三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌一起使用时产生的缺口冲击强度的效果值＝24.1-16.2＝7.9(kJ/m2)；由实施例2和对比例2的缺口冲击强度数据，可以计算得出三甲基十八烷基溴化铵单独使用时产生的缺口冲击强度的效果值＝24.1-22.5＝1.6(kJ/m2)；由实施例2和对比例3的缺口冲击强度数据，可以计算得出超分散剂单独使用时产生的缺口冲击强度的效果值＝24.1-21.2＝2.9(kJ/m2)；由实施例2和对比例4的缺口冲击强度数据，可以计算得出戊二酸锌单独使用时产生的缺口冲击强度的效果值＝24.1-21.9＝2.2(kJ/m2)。
可以计算得出三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌分别单独使用时叠加产生的缺口冲击强度的效果值＝1.6+2.9+2.2＝6.7(kJ/m2)。
综上，可以计算得出三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌一起使用时产生的缺口冲击强度的效果值比三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌分别单独使用时叠加产生的缺口冲击强度的效果值提高的百分数＝(7.9-6.7)÷6.7×100％＝17.9％，可见通过计算知道三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌一起使用时产生了协同作用，协同提高了缺口冲击强度，这是因为：
三甲基十八烷基溴化铵吸附在氧化锑的表面时，亲水的基团朝外，在水介质中能够很好地伸展空间位阻屏障效果，有效阻止氧化锑粒子的再聚集，使得氧化锑的分散性更加稳定，在聚丙烯树脂中分散均匀；超分散剂可使氧化锑固体颗粒之间因静电斥力而更加远离分散；添加戊二酸锌，使熔体在较高温度下异相成核，提高结晶速率，另外戊二酸锌可使结晶性聚丙烯树脂的结晶构造进一步细微化，即提高结晶度、降低球晶的直径和控一定的形态。在三甲基十八烷基溴化铵、超分散剂、戊二酸锌相互配合下，协同提高了缺口冲击强度。
(3)由实施例2和对比例7的缺口冲击强度数据可知：本发明的新型增韧助剂比常规的增韧助剂提高的缺口冲击强度的提高率＝(24.1-21.6)÷21.6×100％＝11.6％，可见本发明的新型增韧助剂比常规的增韧助剂更有利于提高氧化锑母粒的缺口冲击强度，具有显著进步。
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)

1.一种阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑75％-93％、聚丙烯树脂4％-15％、超分散剂1％-1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.4％-0.7％、硬脂酸盐0.5％-3％、新型增韧助剂0.3％-5％、戊二酸锌0.1％-2％。
2.根据权利要求1所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，以重量百分数为单位，包括以下原料：氧化锑83％、聚丙烯树脂10％、超分散剂1.5％、三甲基十八烷基溴化铵0.5％、硬脂酸钙2％、新型增韧助剂2％、戊二酸锌1％。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，所述聚丙烯树脂为均聚物，熔体质量流动速率在50g/10min以上。
4.根据权利要求1或2所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，所述的超分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量份数为单位，称量二醇二甲基丙烯酸酯20.4份溶于35mL质量浓度为80％的乙醇中，所得溶液倒入反应釜中，将三乙醇胺14.6份倒入反应釜中，在N2保护下，于微波功率为180W，温度为40℃，转速为400r/min下搅拌反应5.2h，反应结束后除去乙醇，制得第一反应混合物；
(2)向步骤(1)制得的制得第一反应混合物中加入亚麻油8.6份、氧化锌0.3份，在N2保护下，于微波功率为230W，温度为82℃，转速为300r/min下搅拌反应3h，制得第二反应混合物；
(3)向步骤(2)制得的制得第二反应混合物中加入四氢呋喃42.5份、乙醇镁0.6份，在N2保护下，于微波功率为300W，温度为60℃，转速为350r/min下搅拌反应3.2h，待反应结束后冷至室温，用140mL质量浓度为88％的甲醇反复洗涤3次，所得产物放在温度为75℃的真空干燥箱中烘干至含水量为1％，制得超分散剂。
5.根据权利要求1或2所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒，其特征在于，所述新型增韧助剂的制备方法，包括以下步骤：
a、以重量份数为单位，将水200份、十二烷基苯磺酸钠5.6份、硅烷偶联剂kh79212份搅拌均匀，制得混合液；
b、将步骤a制得的混合液升温至68℃，在微波功率为200W下加入乙酸甲酯42份，在转速为300r/min下搅拌40min，制得乳液a；
c、保持转速为300r/min不变，向步骤b制得的乳液a中加入过氧化环己酮2份，搅拌2min后，在微波功率为200W下加入顺式-3-己烯醇乙酸酯3份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯78份，在转速为400r/min下搅拌1.5h，制得乳液b；
d、将乳液b降至30℃，保持转速为400r/min不变，向步骤c制得的乳液b中加入过氧化月桂酰1.3份，搅拌1min后，在微波功率为200W下加入甘油2.4份、异戊二烯30份、2-甲基-2-丁烯腈192份，在转速为300r/min下搅拌2h，制得乳液c；
e、将步骤d制得的乳液c经破乳、凝聚、洗涤、过滤、干燥，得到新型增韧助剂。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：以重量百分数为单位，称取原料；
步骤2：将步骤1称取的原料进行预混合，制得预混合料；
步骤3：将步骤2制得的预混合料搅拌，制得搅拌后的物料；
步骤4：将步骤3制得的搅拌后的物料熔融，制得熔融物料；
步骤5：将步骤4制得的熔融物料进行塑化，制得塑化物；
步骤6：将步骤5制得的塑化物挤出造粒，制得造粒物；
步骤7：将步骤6制得的造粒物进行干燥，制得阻燃无纺布专用氧化锑母粒产品。
8.根据权利要求7所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，其特征在于：步骤3中的预混合料在转速为1500-2000r/min下搅拌5-8min，制得搅拌后的物料。
9.根据权利要求7所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，其特征在于：步骤4中搅拌后的物料在温度为130-160℃下熔融，制得熔融物料。
10.根据权利要求7所述的阻燃无纺布专用氧化锑母粒的制备方法，其特征在于：步骤6中挤出造粒的转速为300-450r/min，切粒转速频率25-30HZ。
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