[发明专利]一种多功能阻燃母料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产高分子阻燃材料的多功能阻燃母粒。

背景技术

高分子材料的应用越来越广，在国民经济出发挥着越来越重要的作用。但 是，对于大多数高分子材料而言，在具有各种优异应用性能的同时，却具有容 易燃烧的缺点：在高温条件下，将受热熔化并分解，从而释放出可燃性气体， 再与氧气发生反应时，即发生燃烧；燃烧时又会产生大量的热量，从而进一步 促使聚合物熔化、分解，使得燃烧不断继续，造成火灾及人员和物质的重大损 失。以综合性能优异的聚烯烃(PO)为例，因其具有耐腐蚀、密度小、易回收、 价格低等优势，已成为制备各种改性材料的主要基础树脂。但其氧指数(OI)仅 18.5左右，属易燃性物质，阻燃性差限制了PO在建筑、交通、电器、通讯等 更多领域的应用。

添加各种阻燃剂可有效地提高PP阻燃性。添加含卤族元素的卤系阻燃剂， 如十溴联苯醚、四溴双酚A、氯化石蜡和三氧化二锑等，是十分成熟和广泛采 用的提高材料阻燃性的方法。但是，卤系阻燃剂在火灾时会释放出毒害性极大 的烟雾、有毒和腐蚀性卤化氢气体，可能造成危害更大的二次污染，因而使其 应用受到限制。

无卤、消烟已成为高分子阻燃的发展方向。为了替代卤系阻燃剂，目前人 们已开发了形形色色的无卤或低卤阻燃剂，如磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系 化合物、氢氧化铝、氢氧化镁、水合滑石等。虽然这些无卤阻燃剂的开发及应 用已经有了长足的进步，但无卤阻燃剂从阻燃性、加工性、力学性能及价格等 方面与卤系阻燃剂相比，仍有较大差距。在目前技术水平和市场情况下，卤系、 低卤和无卤阻燃剂将在一定时间内处于并存的局面。

一方面，无卤阻燃剂通常只有在高填充量时才能获得较好的阻燃效果，但 无卤阻燃剂多为亲水性物质，具有高的表面能，与非极性的高分子基体相容性 差，填充量高时难以均匀分散，且与基体之间相互作用弱，导致材料或制品的 外观、加工性能和物理机械性能也会明显劣化，失去应用的价值。

另一方面，在高分子材料的加工过程中，逐项添加无卤阻燃剂特别是无机 阻燃剂以及其它助剂，给实际加工和各项操作带来了诸多不便，例如，不易准 确控制添加比例、操作工人的劳动保护隐患等。

因此，有必要一种阻燃材料，其一方面具有较好的阻燃性能，另一方面其 可以改进高分子材料的多种性能如拉伸性能、抗张性能等，同时还便于运输、 使用。

发明内容

本发明的目的是一种方便使用、具有较好阻燃性能的、多功能的、用于生 产高分子阻燃材料的阻燃物质。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于生产高分子阻燃材料的阻燃 母料，该阻燃母料通过将阻燃剂和高分子基体经适当的混合加工而成，其进一 步包括一种或一种以上的表面处理剂，该表面处理剂具有用于结合阻燃剂的官 能团和用于结合高分子基体的官能团，而且以重量份数计，表面处理剂、阻燃 剂与高分子基体的比例为0.5-10:30-200:100，优选为2-8:60-160:100。

本发明中，表面处理剂可以是一种或一种以上的表面活性剂、偶联剂、稀 土表面处理剂等，优选为偶联剂和稀土表面处理剂。稀土表面处理剂可以是稀 土元素离子键合和/或络合多种有机物质如有机酸、多元醇形成的。

优选地，本发明的阻燃母料进一步包括一种或一种以上的补强剂。使用补 强剂的目的是改善阻燃材料的力学性能。相对于阻燃母料中的高分子基体，每 100重量份的高分子基体，可以添加0.5-30份的补强剂，优选为1-15份的补 强剂。

补强剂可以为具有层状结构的无机物质或者晶须。优选为改性或未改性的 蒙脱土、层状硅酸盐粉体和/或晶须等。其中，蒙脱土可以进行有机改性，例如 采用有机铵盐进行改性。

优选地，本发明的阻燃母料进一步包括一种或一种以上的增韧剂。使用增 韧剂的目的也是改善阻燃材料的力学性能。增韧剂优选为橡胶、热塑性弹性体 和/或晶型改质剂。当然，本发明的阻燃母料还可以包含一种或一种以上的加工 助剂等。

在本发明的阻燃母料中，阻燃剂可以选择使用各种阻燃剂，包括卤系阻燃 剂，但优选为选自如下一组物种中一种或一种以上的无卤阻燃剂：磷系阻燃剂、 氮系阻燃剂、高分子阻燃剂和无机氢氧化物阻燃剂。