[发明专利]镁系无机阻燃剂及其制备方法

说明书

一种镁系无机阻燃剂及其制备方法。

本发明属于高分子聚合物用的无机阻燃剂及其制备方法。

在本发明以前，应用于高分子聚合物的阻燃剂，多采用三氧化二锑、氢氧化铝、碳酸钙及溴、磷系的有机阻燃剂，有的是单独使用，有的是复合使用。国内《杭州化工》刊物1982年第二期刊登“无机阻燃剂氢氧化镁的开发及其前景”，未见工业化生产的报导。1984年第一期的《塘盐科技》刊物上，登载日本宫田茂男所著的“无机质填充剂氢氧化镁”和“氢氧化镁用作聚丙烯的阻燃剂”，这些文献中所述的阻燃剂，其共同特点是将纯的氢氧化镁，级配以氢氧化铝、碱式碳酸镁和含水碳酸盐所组成的组合物，经过表面处理后，填加到塑料制品中去，起填充阻燃作用。

本发明为了解决上述不足，提出了新的技术方案。本发明是使含镁离子、钙离子、钠离子、氯离子、硫酸根离子的水溶液，与碱性溶液反应，使之形成氢氧化镁、氯化镁、氯化钙、硫酸钙、碳酸钙、氯化钠的组合物，经脱水、干燥、粉碎一次成为复合型的镁系无机阻燃剂。本发明在生产中主要采用的原料是盐田制盐后的母液和石灰乳。

本发明的要点是镁系无机阻燃剂的组分配比及其制备方法。其组分中含有（重量%）：

氢氧化镁    40-80

硫酸钙    25-4

碳酸钙    15-5

氯化镁    10-5

氯化钙    9-4

氯化钠    1-2

本发明的镁系无机阻燃剂中，含二氧化硅重量小于百分之一;铁重量小于千分之二;锰重量小于万分之一。

本发明的镁系无机阻燃剂的制备方法，是按下述步骤进行：（1）将制盐后的母液，其中含镁离子约50克/升，硫酸根约70克/升，加热至50-60℃;（2）将饱和的氯化钡溶液，根据对硫酸根处理60-80%的需要量，徐徐加入到（1）中，搅拌，使之反应生成硫酸钡;如果制盐后的母液中的硫酸根的含量在14-28克/升时，则不需要加饱和氯化钡溶液对硫酸根进行处理;（3）将步骤（2）中的固、液体系充分搅拌后，静止沉降8-10小时，用抽滤机或压滤机进行固、液分离，固体是硫酸钡，为本发明的副产品;（4）步骤（3）中的溶液含镁离子量在30-40克/升，以蒸汽对其加热至50-80℃，根据镁离子的含量加入相应的石灰乳，使之反应生成氢氧化镁，搅拌3-5分钟，静止沉降2-8小时;（5）将步骤（4）中的固、液体系送入压滤机进行固、液分离，分离后的含水固体物质转入干燥器，在100-120℃下，将水分蒸发掉;（6）将干燥后的固体物质进入粉碎机，粉碎至130微米-77微米的细度，即为成品。上述步骤（4）中的石灰乳，可以分别用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵代替，与含钙离子20-40克/升的制盐母液反应，其加入量根据制盐母液中镁离子的含量使全部形成氢氧化镁的量来加入。

本发明的镁系无机阻燃剂中的氢氧化镁，在遇热时，大量吸热，到340℃时，开始分解出水，起阻燃作用;硫酸钙、碳酸钙起协助阻燃作用，遇热时，可形成致密的薄层复盖于高聚物的表面，使之与空气隔绝;氯化镁、氯化钙、氯化钠本身极易吸热，其氯离子本身有良好的阻燃效果。本发明的镁系无机阻燃剂对铁和锰是有限量的，因其含量高了，对高分子聚合物的质量有影响。

本发明的镁系无机阻燃剂与已有技术对比，有如下优点：已有技术是将无机阻燃剂单一的或复合级配后，填加到塑料或树脂中，一般在填加前，要进行表面处理，填加量增大时，其制品质量、性能将显著下降，为了达到阻燃效果，已有技术的填加量都比较大，工序复杂，劳动强度大，成本也较高。本发明的镁系无机阻燃剂，本身是一种复合好的无机阻燃剂，使用前不需要进行表面处理，可直接填加到塑料、树脂和橡胶制品的原料中去，填加量比已有无机阻燃剂填加量显著减少，即可达到阻燃效果;操作中减少了工序，分散性好，减轻劳动强度，成本下降。

本发明的实施例：