發(fā)明屬于阻燃材料領(lǐng)域，具體涉及一種軟質(zhì)PVC專用無銻復(fù)合阻燃劑的配方。
背景技術(shù)：
：PVC作為通用高分子材料已廣泛地滲入到人們的生產(chǎn)生活之中。PVC本身為難燃性高分子材料，它的氯含量在55%以上，氧指數(shù)高達(dá)45%，在空氣中不易點燃，阻燃性及自熄性優(yōu)異。然而，因軟質(zhì)PVC對軟硬度的需要，通常需要向PVC中添加大量的增塑劑，如鄰苯二甲酸酯類增塑劑，檸檬酸酯類增塑劑，脂肪族二元酸酯類增塑劑以及環(huán)氧大豆油等。上述增塑劑雖提升PVC制品軟度，但導(dǎo)致PVC復(fù)合材料的氧指數(shù)降低，增加了使用該類材料使用中的火災(zāi)安全隱患，這對燃燒級別要求嚴(yán)格的線纜、地板等使用領(lǐng)域是極為不利的。通常，在軟質(zhì)PVC阻燃領(lǐng)域，三氧化二銻是最為常用也且高效的阻燃劑。三氧化二銻同鹵素存在高效的協(xié)同作用，可明顯降低高分子材料的可燃性，提高氧指數(shù)。如專利CN105585801A、105038032A、CN103554711A、CN104448613A等專利均采用三氧化二銻為阻燃劑以提高PVC復(fù)合材料的阻燃性能。然而，隨著環(huán)保要求的不斷提升，減少重金屬（鉛，鎘，汞，砷，銻等）應(yīng)用在高分子領(lǐng)域已是大勢所趨。非三氧化二銻阻燃劑如金屬氫氧化物可提升軟質(zhì)PVC阻燃性，如專利CN105837998A使用氫氧化鎂和氫氧化鋁復(fù)合阻燃劑提高PVC電纜的氧指數(shù)；氫氧化鎂及氫氧化鋁分解以及分解的水發(fā)生物相變化而吸收熱量實現(xiàn)阻燃作用，該類阻燃劑阻燃效率偏低，通常需要依靠高填充量才能實現(xiàn)理想的阻燃效果，這對材料的性能產(chǎn)生不利影響，尤其影響材料的低溫脆性。由此，三氧化二銻增效劑其替代品便成為了研究和開發(fā)的重點。如專利CN101205309B報道了使用氧化鎂或氧化鋁的混合物作為三氧化二銻的增效劑用于聚酯或聚酯合金，在阻燃效率不降低的同時大幅度降低阻燃成本。專利CN101020825A報道了銻基納米復(fù)合阻燃協(xié)效劑，其阻燃劑中包含B、Zn、Mg中的任一種或兩種超細(xì)級金屬化合物粉末原料，充分發(fā)揮納米材料的特性以提高材料的阻燃性。專利CN102504433B報道了納米凹凸棒土復(fù)合型PVC阻燃劑，其組分中包含Sb2O350-70份、活化劑5-35份、鉬酸銨0.5-2份、表面有機(jī)改性納米凹凸棒10-20份、PVC樹脂1-5份。CN105315493A公開了一種一種低煙環(huán)保型銻系復(fù)配阻燃劑及其制備方法，其組分包括，三氧化二銻30-50份、銻酸鈉15-40份、羥基錫酸鋅10-20份、偶聯(lián)劑3-8份；專利CN102558868B公開了在鹵素阻燃ABS的配方中替代三氧化二銻的復(fù)合阻燃劑，其組成為滑石粉20-50份，無機(jī)娃酸鹽0.5-10份，有機(jī)硅類物質(zhì)10-30份，銻化合物20-50份，分散劑0.2-5份。專利CN102786714A公開了一種用于PVC的替代三氧化二銻的阻燃劑，配方包括三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鎂和滑石粉；上述專利中基本提到了特定化合物如銻酸鈉，硼酸鋅，羥基錫酸鋅，納米無機(jī)材料，有機(jī)硅等可與三氧化二銻產(chǎn)生協(xié)同作用，雖可以部分替代，使得阻燃材料的性價比提高，但是并未徹底解決無銻化的問題。在三氧化二銻完全替代的專利中，專利CN104693792A公開了磷石膏可在聚酰胺材料阻燃中完全提到三氧化二銻，并提高了聚酰胺材料的漏電起痕指數(shù)CTI；US8889770B2公開了一種無三氧化二銻而用于HIPS及PC/ABS的阻燃劑，該阻燃劑中含鹵聚合物或鹵素型阻燃劑以及含苯環(huán)的芳香族難燃聚合物。專利CN105800672A公開了一種羥基錫酸鋅超細(xì)粉體及錫酸鋅超細(xì)粉體的制備方法，并指出它是替代三氧化二銻理想的環(huán)保產(chǎn)品。羥基錫酸鋅雖可代替三氧化二銻，然而其價格過高，導(dǎo)致下游生產(chǎn)企業(yè)難以承受，所以開發(fā)三氧化二銻阻燃劑顯得至關(guān)重要。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提出一種適用于軟質(zhì)PVC用的無銻復(fù)合阻燃劑。在充分研究PVC燃燒特點的基礎(chǔ)上，充分利用磷、鹵、硅等阻燃元素、鋅系催化成炭化合物以及不燃性成炭樹脂的協(xié)同作用，以對苯二甲酸鋅和羥基錫酸鋅作為復(fù)合催化成炭劑，它們不僅對PVC成炭有促進(jìn)作用，且最大限度的克服了鋅系化合物對PVC“鋅燒”效應(yīng)。和以往專利報道相比，最大的特點是實現(xiàn)軟質(zhì)PVC阻燃無銻化及高效化。本發(fā)明的一種軟質(zhì)PVC用無銻復(fù)合阻燃劑，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，包括如下組分：氯化聚乙烯5%-20%，磷酸酯20%-30%，對苯二甲酸鋅30%-50%，羥基錫酸鋅10%-15%，成炭樹脂1%-15%，有機(jī)硅偶聯(lián)劑0.5%-5%。制備上述復(fù)合阻燃劑的方法為：按照配比將氯化聚乙烯、對苯二甲酸鋅、羥基錫酸鋅、成炭樹脂加入到帶有加熱裝置的高速混合機(jī)中，攪拌并升溫，攪拌轉(zhuǎn)速不低于300r/min，混合5min后，按比例加入磷酸酯，繼續(xù)攪拌升溫，當(dāng)溫度升至60~90℃內(nèi)，分批次逐步加入有機(jī)硅偶聯(lián)劑，并繼續(xù)升溫至100~120℃，高溫攪拌，攪拌時間不少于20min。隨后，降低溫度，當(dāng)溫度冷卻到室溫得到的產(chǎn)品即為軟質(zhì)PVC無銻阻燃劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：（1）本發(fā)明為軟質(zhì)PVC無銻化阻燃提供了新的材料，將有效的阻燃元素以及催化成炭以及高聚物本質(zhì)成炭幾種阻燃機(jī)制相耦合，并產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)了對軟質(zhì)PVC阻燃實現(xiàn)了高效化及清潔化，并避免使用三氧化二銻。（2）該阻燃劑一定程度上降低了改性材料廠商的阻燃劑使用成本，有效的提高了企業(yè)的市場競爭力?！揪唧w實施方式】以下提供本發(fā)明利用不同質(zhì)量配比原料制備阻燃劑，PVC阻燃基礎(chǔ)配方如表一所示，按照擠出1配方所示，所配制的阻燃劑等量代替基礎(chǔ)配方中的三氧化二銻，所配置的阻燃劑總質(zhì)量為100份。表一：軟質(zhì)PVC基礎(chǔ)配方材料名稱質(zhì)量份數(shù)PVCSG-3100.0重質(zhì)碳酸鈣20.0DOP60.0鈣鋅穩(wěn)定劑5.0硬脂酸0.5聚乙烯蠟0.5三氧化二銻5.0實施例1CPE15份，２,２－二甲基－３－溴丙基（β,β－二鹵異丙基）磷酸酯19份，對苯二甲酸鋅45份，羥基錫酸鋅5份，PVDF15份，KH5501份實施例2CPE12份，１,２－亞乙基四（β－氯乙基）二磷酸酯18份，對苯二甲酸鋅35份，羥基錫酸鋅15份，PPO15份，KH5505份實施例3CPE8份，１,２－亞乙基四（β－氯乙基）二磷酸酯6份，１,２－二亞乙基四（β－氯異丙基）二磷酸酯8份，對苯二甲酸鋅43份，PVDF5份，PPO10份，羥基錫酸鋅15份，KH5505份。實施例4CPE8份，１,２－二亞乙基四（β－氯異丙基）二磷酸酯17份，對苯二甲酸鋅38份，羥基錫酸鋅22份，PEEK10份，KH5505份。氧指數(shù)測試結(jié)果：樣品編號基礎(chǔ)阻燃配方實施例1實施例2實施例3實施例4LOI%30.528.729.331.330.9以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3