CN113214537A - 一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法，涉及阻燃剂技术领域，所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3‑3.5份、硼酸锌3‑3.5份、聚磷酸胺3‑3.6份。所述的制备方法，步骤如下：在PVC树脂中加入DOP油、DOTP、CaCO3、稳定剂、权利要求5所述的聚氯乙烯复合阻燃剂，混合均匀，进行混炼，挤出，切粒，制得所述的阻燃塑料。本发明提供的聚氯乙烯复合阻燃剂采用三氧化二锑、硼酸锌和聚磷酸胺进行复配，在制备过程中进行高温搅拌使得与PVC相容性好的聚磷酸胺包覆无机盐离子，制得的聚氯乙烯复合阻燃剂与PVC树脂的相容性好，即提高了PVC塑料的生产效率剂PVC塑料的表面光滑度，同时具有较好的经济效益。

Description

一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法。
背景技术
现有的PVC阻燃剂多为单体阻燃剂，如纯无机盐类单体阻燃剂，包括：Sb2O3、ZnB4O7、红磷等。单体阻燃剂与PVC树脂的相容性差，添加量过多会导致制得的PVC塑料的氧指数没有明显提高，严重影响PVC制品的生产效率及产品塑化后的表面光滑度，还会导致PVC塑料的拉伸强度等各项物理性能下降，进而无法满足GB/T8815-2008的要求。
而Mg(OH)2、Al(OH)3、JS-A90(硅系协效阻燃剂)、CS FRAPP231(Ⅱ型聚磷酸铵)，市场上的液体聚磷酸酯类等单体阻燃剂相容性好，但阻燃效率不高，达不到阻燃要求。大添加量时，生产出的塑料的物理性能也会变差，相较于CaCO3填充料也不够经济。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种聚氯乙烯复合阻燃剂及其制备方法。
所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3-3.5份、硼酸锌3-3.5份、聚磷酸胺3-3.6份。
优选地，所述的聚磷酸胺的分子式为(NH4PO3)n，式中n≥1000。
进一步优选地，所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3.2份、硼酸锌3.2份、聚磷酸胺3.6份。
再进一步优选地，所述的制备方法，步骤如下：在三氧化二锑中加入硼酸锌和聚磷酸胺，升温，搅拌，制得所述的聚氯乙烯复合阻燃剂。
所述的升温为升温至100-115℃，所述的搅拌为以150-180转/min的转速下搅拌5-10min。
本发明的另一个目的在于保护一种阻燃塑料的制备方法，步骤如下：在PVC树脂中加入DOP油、DOTP、CaCO3、权利要求5所述的聚氯乙烯复合阻燃剂和稳定剂，混合均匀，进行混炼，挤出，切粒，制得所述的阻燃塑料。
优选地，所述的PVC树脂、DOP油、DOTP、CaCO3、聚氯乙烯复合阻燃剂、稳定剂的重量份数比为100:30:15:25:10:6-7。
优选地，所述的稳定剂为重量份数比为2：1的三盐基硫酸铅和二盐基硫酸铅的混合物。
优选地，所述的混炼为加入双螺杆挤出机内在100℃-180℃之间混炼10min。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明提供的聚氯乙烯复合阻燃剂采用三氧化二锑、硼酸锌和聚磷酸胺进行复配，在制备过程中进行高温搅拌使得与PVC相容性好的聚磷酸胺包覆无机盐离子，制得的聚氯乙烯复合阻燃剂与PVC树脂的相容性好，提高了PVC塑料的生产效率剂PVC塑料的表面光滑度。
(2)采用本发明提供的聚氯乙烯复合阻燃剂制得的PVC塑料阻燃效果优异，氧指数大于30％，UL94-V0级标准，还能有效的降低阻燃剂的添加成本，极具商业价值。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
一种聚氯乙烯复合阻燃剂，所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3.2份、硼酸锌3.2份、聚磷酸胺3.6份。
所述的聚磷酸胺的分子式为(NH4PO3)n，式中n＝1000。
所述的聚氯乙烯复合阻燃剂的制备方法，步骤如下：在三氧化二锑中加入硼酸锌和聚磷酸胺，升温，搅拌，制得所述的聚氯乙烯复合阻燃剂。
所述的升温为升温至大于100℃，所述的搅拌为以150转/min的转速下搅拌10min。
实施例2
一种聚氯乙烯复合阻燃剂，所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3份、硼酸锌3份、聚磷酸胺3份。
所述的聚磷酸胺的分子式为(NH4PO3)n，式中n＝1000。
所述的聚氯乙烯复合阻燃剂的制备方法，步骤如下：在三氧化二锑中加入硼酸锌和聚磷酸胺，升温，搅拌，制得所述的聚氯乙烯复合阻燃剂。
所述的升温为升温至大于100℃，所述的搅拌为以150转/min的转速下搅拌10min。
实施例3
一种聚氯乙烯复合阻燃剂，所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3.5份、硼酸锌3.5份、聚磷酸胺3份。
所述的聚磷酸胺的分子式为(NH4PO3)n，式中n＝1000。
所述的聚氯乙烯复合阻燃剂的制备方法，步骤如下：在三氧化二锑中加入硼酸锌和聚磷酸胺，升温，搅拌，制得所述的聚氯乙烯复合阻燃剂。
所述的升温为升温至大于100℃，所述的搅拌为以150转/min的转速下搅拌10min。
实施例4
一种阻燃塑料的制备方法，步骤如下：
在PVC树脂中加入DOP油、DOTP、CaCO3、实施例1制得的聚氯乙烯复合阻燃剂和稳定剂，混合均匀，进行混炼，挤出，切粒，制得所述的阻燃塑料。
所述的PVC树脂、DOP油、DOTP、CaCO3、聚氯乙烯复合阻燃剂、稳定剂的重量份数比为100:30:15:25:10:6.5。
所述的稳定剂为重量份数比为2：1的三盐基硫酸铅和二盐基硫酸铅的混合物。
所述的混炼为加入双螺杆挤出机内在100℃-180℃之间混炼10min。
实施例5
与实施例4的不同之处在于，采用的阻燃剂为实施例2制得的聚氯乙烯复合阻燃剂。
实施例6
与实施例4的不同之处在于，采用的阻燃剂为实施例3制得的聚氯乙烯复合阻燃剂。
对比例1
与实施例4的不同之处在于，采用的阻燃剂为三氧化二锑。
对比例2
与实施例4的不同之处在于，采用的阻燃剂为硼酸锌。
对比例3
与实施例4的不同之处在于，采用的阻燃剂为三氧化二锑和硼酸锌，其中，三氧化二锑和硼酸锌的重量份数比为1：1。
试验例
对实施例4-6和对比例1-3制得的阻燃塑料的性能测试，记过见表1。
测试方法：GB/T 2406-93
表1
氧指数 是否符合UL94VO标准
实施例4 30.5％ 符合
实施例5 30％ 符合
实施例6 30.8％ 符合
对比例1 29.5％ 不符合
对比例2 26％ 不符合
对比例3 29.5％ 不符合
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种聚氯乙烯复合阻燃剂，其特征在于：所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3-3.5份、硼酸锌3-3.5份、聚磷酸胺3-3.6份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合阻燃剂，其特征在于：所述的聚磷酸胺的分子式为(NH4PO3)n，式中n≥1000。
3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯复合阻燃剂，其特征在于：所述的聚氯乙烯复合阻燃剂包括如下重量份数的原料组分：三氧化二锑3.2份、硼酸锌3.2份、聚磷酸胺3.6份。
4.权利要求1-3任一所述的聚氯乙烯复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法，步骤如下：在三氧化二锑中加入硼酸锌和聚磷酸胺，升温，搅拌，制得所述的聚氯乙烯复合阻燃剂。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述的升温为升温至100-115℃，所述的搅拌为以150-180转/min的转速下搅拌5-10min。
6.一种阻燃塑料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法，步骤如下：在PVC树脂中加入DOP油、DOTP、CaCO3、权利要求5所述的聚氯乙烯复合阻燃剂和稳定剂，混合均匀，进行混炼，挤出，切粒，制得所述的阻燃塑料。
7.根据权利要求6所述的阻燃塑料的制备方法，其特征在于：所述的PVC树脂、DOP油、DOTP、CaCO3、聚氯乙烯复合阻燃剂、稳定剂的重量份数比为100:30:15:25:10:6-7。
8.根据权利要求6所述的阻燃塑料的制备方法，其特征在于：所述的稳定剂为重量份数比为2：1的三盐基硫酸铅和二盐基硫酸铅的混合物。
9.根据权利要求6所述的阻燃塑料的制备方法，其特征在于：所述的混炼为加入双螺杆挤出机内在100℃-180℃之间混炼10min。
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