[发明专利]一种低烟型三氧化二锑复配阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种阻燃剂，尤其涉及了一种低烟型三氧化二锑复配阻燃剂及其制备方法。

背景技术

研究表明，在火灾中，烟是最先产生和最易致死的因素。据专家统计，世界上因火灾事故而死亡的人中，80%以上是因为高分子材料燃烧放出的烟雾和毒性气体使人窒息而死，并非明火烧身而亡。高分子材料在燃烧时产生较多的烟雾和有毒气体，这种烟雾气体是火灾中最危险的因素,因为它们的扩散速度远大于火焰的扩散速度,在火灾中妨碍了人们的撤离和扑灭工作,从而使生命财产遭到严重损失。因此在阻燃研究领域，阻燃与抑烟问题是两个永恒的话题。

塑料是在家电仪表、电子、汽车等方面应用都十分广泛的一种聚合物材料。因为塑料具有易燃的特点,所以通常需要对其进行阻燃处理，其中最常用的阻燃体系为卤锑体系和无机阻燃体系。目前世界上产量最大，应用最为广泛的有机阻燃剂仍然是卤系阻燃剂，其中溴锑系阻燃剂占有相当大的比例。如中国专利申请号为200910182753.8公开的阻燃合成纸中记载的阻燃剂选用三氧化二锑、四溴双酚A、硼酸锌、六溴苯、六溴环十二烷、磷酸三（2,3-二氯丙基）酯、双（2,3-二溴丙基）反丁烯二酸酯中的一种或多种的混合物；又如中国专利申请号为201010273483.4公开的一种阻燃ACS树脂及其制造方法中组分包括ACS树脂lOO份、溴系阻燃剂lO-20份、三氧化二锑3-8份、稳定剂l-4份、增韧剂5-15份、润滑剂0.5-2份、抗氧剂0.5-1.5份。然而，研究表明卤锑系阻燃剂在使用中具有发烟量大、产生有毒气体、可产生阴燃等缺点，所以除了阻燃剂的非卤化外，对含卤高分子聚合物材料则需采用添加消烟剂解决发烟问题。但目前广泛使用的抑烟添加型阻燃剂对高聚物的机械、物理、力学和加工等性能都存在一定的负面影响,因此对传统氧化锑阻燃产品进行优化升级，使其兼具阻燃、抑烟功能，抑制烟和有毒气体的产生,同时不影响聚合物机械性能,又符合环境保护要求已成为锑系阻燃剂目前的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种低烟型三氧化二锑复配阻燃剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种低烟型三氧化二锑复配阻燃剂，其特征在于：阻燃剂的组分包括三氧化二锑、水滑石、硼酸锌、蒙脱土和偶联剂，各组分的重量份数为：

所述阻燃剂的各组分的重量份数优选为：

所述的蒙脱土为有机改性蒙脱土。有机改性蒙脱土可在市场上购买得到。

所述的偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。

上述低烟型三氧化二锑复配阻燃剂的制备方法依次包括以下步骤：

（1）按照阻燃剂各组分的重量份数称取三氧化二锑、水滑石、硼酸锌、蒙脱土和偶联剂；

（2）将准备好的各组分投入到具有水冷功能的高速混合机中混合均匀，混合时间为30～60min，并且在混合过程中控制混合机中的物料温度低于100℃；

（3）将混合均匀后的物料输送至振动筛中进行初步筛分，然后将初步筛分的物料输送至离心筛进行进一步筛分；

（4）将从离心筛筛分出来的物料进行包装，即得阻燃剂成品。

制备方法中所述阻燃剂各组分的重量份数为：

制备方法中所述的阻燃剂各组分的重量份数优选为：

制备方法中所述的蒙脱土为有机改性蒙脱土。有机改性蒙脱土是采用市售产品，在市场上可以购买得到。

制备方法中所述的偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。

本发明的制备方法中使用的振动筛可以采用zxs系列的振动筛，如型号为zxs1000型的振动筛，其电机1.5kw，转速：1100rpm；离心筛可以采用型号为kemutec k650型的离心筛。

三氧化二锑是应用最早的阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，单独使用时用量要大，阻燃效果差，但是复配后阻燃效果明显提高。

水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的新型无机功能材料。LDHs在受热时，其结构水合层板羟基及层间离子以水和CO₂的形式脱出，起到降低燃烧气体浓度，阻隔O₂的阻燃作用；LDHs的结构水，层板羟基以及层间离子在不同的温度内脱离层板，从而可在较低的范围内（200～800℃）释放阻燃物质。在阻燃过程中，吸热量大，有利于降低燃烧时产生的高温，可以作为无卤高抑烟阻燃剂，广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。