一種無鹵阻燃劑，由有機(jī)磷酸類化合物與多元醇按1：10-10：1的質(zhì)量配比復(fù)配而成。一種包含上述無鹵阻燃劑的無鹵阻燃聚烯烴組合物，由聚烯烴樹脂60-90重量份、無鹵阻燃劑10-40重量份、抗氧劑0.05-2重量份制備而成。上述無鹵阻燃聚烯烴組合物用于制備板材、纖維、薄膜或泡沫材料。本發(fā)明專利技術(shù)采用四種小分子有機(jī)磷酸類物質(zhì)以替代傳統(tǒng)無機(jī)磷酸類物質(zhì)作為無鹵膨脹阻燃體系的酸源和氣源組分，有機(jī)磷酸鹽在反應(yīng)過程中更易于同多元醇發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)擠出的共混方式保證了所有阻燃劑組分和基體樹脂分散均勻，共混效率高，可以防止物料在螺桿中長(zhǎng)時(shí)間停留造成的預(yù)反應(yīng)現(xiàn)象，有助于提高阻燃劑的使用效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】一種無鹵阻燃劑，由有機(jī)磷酸類化合物與多元醇按1：10-10：1的質(zhì)量配比復(fù)配而成。一種包含上述無鹵阻燃劑的無鹵阻燃聚烯烴組合物，由聚烯烴樹脂60-90重量份、無鹵阻燃劑10-40重量份、抗氧劑0.05-2重量份制備而成。上述無鹵阻燃聚烯烴組合物用于制備板材、纖維、薄膜或泡沫材料。本專利技術(shù)采用四種小分子有機(jī)磷酸類物質(zhì)以替代傳統(tǒng)無機(jī)磷酸類物質(zhì)作為無鹵膨脹阻燃體系的酸源和氣源組分，有機(jī)磷酸鹽在反應(yīng)過程中更易于同多元醇發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)擠出的共混方式保證了所有阻燃劑組分和基體樹脂分散均勻，共混效率高，可以防止物料在螺桿中長(zhǎng)時(shí)間停留造成的預(yù)反應(yīng)現(xiàn)象，有助于提高阻燃劑的使用效率。【專利說明】無鹵阻燃劑、無鹵阻燃聚烯烴組合物及其應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及化工產(chǎn)品，尤其涉及無鹵阻燃劑、無鹵阻燃聚烯烴組合物及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
聚烯烴以其原料豐富，價(jià)格低廉，具有熱塑性，易于成型加工，是一類產(chǎn)量巨大，應(yīng)用十分廣泛的高分子材料，其中以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯為主體以及三者的共聚物廣泛應(yīng)用于包裝、隔熱、運(yùn)輸、建筑、汽車等各種生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。由于聚烯烴本身不具備分子間交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，因此易于燃燒，聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯都是易燃材料，其氧指數(shù)在17.0-18.5之間，燃燒過程中產(chǎn)生帶有火焰的熔滴，造成火焰大范圍的傳播，聚苯乙烯類材料在燃燒過程中還會(huì)釋放出毒煙，嚴(yán)重威脅生命財(cái)產(chǎn)安全，因此提高聚烯烴的阻燃能力是解決其應(yīng)用缺陷的重要課題。阻燃劑對(duì)于改善聚烯烴的易燃缺陷有很顯著的效果，傳統(tǒng)阻燃劑目前以鹵素體系為主，鹵素阻燃劑是世界年產(chǎn)量最大的阻燃劑，以其添加量少，阻燃效果顯著、性價(jià)比高、對(duì)樹脂力學(xué)性能影響較少的優(yōu)勢(shì)而在各種應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。鹵素阻燃劑主要有溴代苯酚、多溴二苯醚、四溴雙酚A，脂環(huán)族溴系阻燃劑等。但是多溴二苯醚以及其高聚物在5100C _630°C下分解產(chǎn)生有多溴二苯并二惡烷(PBDD)和多溴二苯并呋喃(PBDF)這兩類強(qiáng)致癌物質(zhì)，五溴二苯醚、八溴二苯醚、十溴二苯醚已經(jīng)被歐盟嚴(yán)格禁止使用。因此無鹵無毒化是未來阻燃劑發(fā)展的趨勢(shì)。而無機(jī)阻燃劑氫氧化鋁與氫氧化鎂，雖然無鹵無毒，但其所需添加量非常大(通常添加量超過50% )，導(dǎo)致其與基體的相容性非常差，因而也未見良好前景，如氫氧化鎂、氫氧化鋁和水滑石的組合物(見 JP1978-92855、JP1979-29305、JP1979-7768、JP25954 /1981、JP1982-87462)。磷系阻燃劑作為一種低毒的阻燃劑類型，根據(jù)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的不同又可以分為有機(jī)磷系和無機(jī)磷系兩大類。有機(jī)磷系化合物，主要品種有:磷酸酯、縮聚磷酸酯、有機(jī)磷酸鹽、氧化磷和磷雜環(huán)化合物。無機(jī)磷系阻燃劑主要以紅磷、聚磷酸銨、磷酸二氫銨等磷酸鹽組成。磷系阻燃劑可以部分替代傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑產(chǎn)品，作為添加型阻燃劑可以廣泛用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等領(lǐng)域。有機(jī)磷化合物雖然有一定的毒性，但是致畸性不高，其分解燃燒的產(chǎn)物多為中等腐蝕性物質(zhì)，有毒物質(zhì)產(chǎn)生較少，并且磷系阻燃劑生物可降解、磷酸脂類在加工過程中也可以充當(dāng)增塑劑的作用。單獨(dú)添加磷系阻燃劑無法達(dá)到預(yù)期阻燃效果的場(chǎng)合中，磷系阻燃劑可以同其他類型的阻燃劑進(jìn)行復(fù)配。例如:磷-鹵協(xié)同、磷-氮協(xié)同，以及磷-無機(jī)填料的協(xié)同等。膨脹阻燃劑是 一類典型的磷-氮協(xié)同阻燃體系，膨脹阻燃劑一般由三個(gè)部分組成，包括了酸源、碳源和氣源。酸源又稱脫水劑或炭化促進(jìn)劑，通常為無機(jī)酸或無機(jī)酸化物，可與樹脂作用促進(jìn)炭化物的生成，具體品種有:磷酸、硫酸、硼酸、磷酸銨鹽、磷酸酯、磷酸鹽及聚磷酸銨(APP)等；碳源又稱成炭劑，主要為一些含碳量較高的多羥基化合物或碳水化合物，如樹脂本身、淀粉、季戊四醇及其二聚體和三聚體等；氣源又稱發(fā)泡源，可釋放出惰性氣體和含氮類化合物，具體品種有:尿素、三聚氰胺、MEL、雙氰胺、APP等含氮化合物。膨脹型阻燃劑主要以混合型為主，混合型膨脹阻燃劑目前主要的研究都以聚磷酸銨為主要阻燃組分(見 US4, 166，743、JP2002-60385、EP627，462、W09208758、W098 / 08898)。美國、歐洲已經(jīng)有不少相關(guān)商業(yè)化產(chǎn)品，如美國Hoechst Celanese公司的Exolit IFR系列，具有優(yōu)異的阻燃性能，尤其適用于PP阻燃，并且添加量在25-30%即可達(dá)到UL-94V-0級(jí)，生煙量與未加阻燃劑的材料相似。意大利Monsanto公司推出的Spinfiam MF-82系列膨脹型阻燃劑，其特點(diǎn)與Exolit IFR系列相似，適用于PP和LDPE。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的，就是為了提供一種無鹵阻燃劑及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案:一種無鹵阻燃劑，由有機(jī)磷酸類化合物與多元醇按1:10-10:1的質(zhì)量配比復(fù)配而成；所述有機(jī)磷酸類化合物選自四種小分子有機(jī)磷酸以及它們的銨鹽、胍鹽或三聚氰胺鹽中的一種，四種小分子有機(jī)磷酸是:己二胺四甲叉磷酸、二乙烯三胺五甲叉磷酸、乙二胺四甲叉磷酸、羥基乙叉二磷酸；所述多元醇選自乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇、新戊二醇、丙三醇、季戊四醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、木糖醇、山梨醇中的一種或幾種。上述的無鹵阻 燃劑，其中，所述有機(jī)磷酸的銨鹽、胍鹽按以下方法制備:將所述有機(jī)磷酸在80°C下配制成飽和水溶液，再按照摩爾比1:10-10:1的比例加入氨或胍類化合物溶解分散均勻，然后采用降低溫度至室溫冷結(jié)晶沉淀，或者在80°C-25(TC采用旋蒸、烘干、高溫重結(jié)晶的方式得到有機(jī)磷酸的銨鹽或胍鹽。上述的無鹵阻燃劑，其中，所述有機(jī)磷酸的三聚氰胺鹽按以下方法制備:將所述有機(jī)磷酸溶解于甲醇或甲醛溶液中，再按照摩爾比1:10-10:1的比例加入三聚氰胺溶解分散均勻，然后在80°C -250°C采用旋蒸、烘干、重結(jié)晶或者高溫噴霧干燥的方式得到有機(jī)磷酸的三聚氰胺鹽。包含上述無鹵阻燃劑的無鹵阻燃聚烯烴組合物，由以下物質(zhì)按所附重量份制備而成:聚烯烴樹脂 60-90重量份；無鹵阻燃劑 10-40重量份；抗氧劑0.05-2重量份。上述無鹵阻燃聚烯烴組合物，由以下物質(zhì)按所附重量份制備而成:聚烯烴樹脂 70-80重量份；無鹵阻燃劑 20-30重量份；抗氧劑0.05-0.5重量份。上述無鹵阻燃聚烯烴組合物，其中，所述聚烯烴樹脂選自聚乙烯、聚丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯共聚物或聚苯乙烯共聚物；聚乙烯包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯；聚丙烯樹脂包括結(jié)晶聚丙烯均聚物和丙烯-烯烴共聚物，丙烯-烯烴共聚物中的烯烴為乙烯、1- 丁烯、1-戊烯或1-己烯，丙烯-烯烴共聚物包含50-99重量份的丙烯單元；聚苯乙烯樹脂包括普通聚苯乙烯、發(fā)泡聚苯乙烯或高抗沖聚苯乙烯；聚乙烯共聚物包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-環(huán)烯烴共聚物、乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸丙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-馬來酸酐共聚物，所有聚乙烯共聚物包含50-99重量份的乙烯單元；聚苯乙烯共聚物包括苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無鹵阻燃劑，其特征在于：由有機(jī)磷酸類化合物與多元醇按1：10?10：1的質(zhì)量配比復(fù)配而成；所述有機(jī)磷酸類化合物選自四種小分子有機(jī)磷酸以及它們的銨鹽、胍鹽或三聚氰胺鹽中的一種，四種小分子有機(jī)磷酸是：己二胺四甲叉磷酸、二乙烯三胺五甲叉磷酸、乙二胺四甲叉磷酸、羥基乙叉二磷酸；所述多元醇選自乙二醇、1，4?丁二醇、1，6?己二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇、新戊二醇、丙三醇、季戊四醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、木糖醇、山梨醇、淀粉中的一種或幾種。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：管涌，毛縱文，鄭安吶，夏寅，李書召，金芳芳，危大福，胡福增，王書忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海富元塑膠科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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