本發(fā)明涉及一種阻燃劑,具體說是一種應(yīng)用于不飽和聚酯樹脂中的無鹵高效阻燃劑及其制備方法和應(yīng)用,屬于阻燃劑
技術(shù)領(lǐng)域:
。
背景技術(shù):
:不飽和聚酯樹脂(upr)是不飽和二元酸(或酸酐)與多元醇的縮聚產(chǎn)物,通常以苯乙烯作交聯(lián)劑在加熱或常溫條件下固化,可制成多種型材,由于生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便、原料易得,同時(shí)耐化學(xué)腐蝕、力學(xué)性能、電性能優(yōu)良,最重要的是可以常溫常壓固化而具有良好的工藝性能,故可作為結(jié)構(gòu)、防腐、絕緣等玻璃鋼復(fù)合材料產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于建筑、造船、汽車工業(yè)、化工設(shè)備、輕工業(yè)產(chǎn)品以及體育用品等領(lǐng)域。upr用量在熱固性樹脂中約占85-90%,玻璃鋼復(fù)合材料制品生產(chǎn)中用得最多的樹脂。但是不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品氧指數(shù)低,產(chǎn)品易燃,常有火災(zāi)發(fā)生,給生命和財(cái)產(chǎn)造成不可估量的損失,因此將不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品進(jìn)行阻燃處理更顯迫切。目前不飽和聚酯樹脂的無鹵阻燃劑種類較少,市場(chǎng)上多以鹵銻體系阻燃劑和液體磷酸酯類阻燃劑為主,其中鹵銻體系阻燃劑在阻燃過程中產(chǎn)生大量有害氣體和煙霧,給人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成二次危害,不符合《rohs指令》;而液體磷酸酯類阻燃劑的阻燃效率低,添加量大,為了增強(qiáng)阻燃效果往往需要與其他阻燃劑配合使用,使應(yīng)用成本增加,并且在不飽和聚酯樹脂還會(huì)出現(xiàn)相容性較差、分層、析出等問題,從而影響產(chǎn)品的阻燃效果及正常使用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,由以下重量份的原料制成:磷氮阻燃劑20~100份、含硼阻燃劑1~10份、金屬氫氧化物5~40份、金屬氧化物1~5份、成炭劑5~40份、改性劑0.1~2份。所述的磷氮系阻燃劑為聚磷酸銨、密胺磷酸鹽、密胺焦磷酸鹽、次磷酸鋁、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸三銨、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、尿素、硫酸銨、氯化銨中的一種或兩種及以上組合。所述的含硼阻燃劑為硼酸、硼砂、硼酸鋅、偏硼酸鋇、五硼酸銨中的一種或兩種及以上組合。所述的金屬氫氧化物為氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或兩種組合。所述的金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈣中的一種或兩種及以上組合。所述的成炭劑為淀粉、山梨醇、季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、乙二醇、丙三醇、聚對(duì)苯二甲酰乙二胺、聚2-乙二胺基-4-苯氧基-1,3,5-三嗪的一種或兩種及以上組合。所述的改性劑為硬脂酸、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑kh-550、kh-560、kh-570、kh-171、kh-172、kh-792、dl602中的一種或兩種組合。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑的制備方法,技術(shù)方案如下:1)將磷氮阻燃劑加入高速混合機(jī)中混合10~60min,升溫至40~120℃,加入改性劑,高速混合5~60min,物料冷卻后卸料、過篩;2)將金屬氫氧化物、金屬氧化物、含硼阻燃劑及成炭劑加入低速混合機(jī)中混合10~60min,卸料、過篩;3)取步驟1)與步驟2)所得的物料,加入低速混合機(jī)中混合20~60min,卸料、過篩、包裝,即得。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供所述的阻燃劑在不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品中的應(yīng)用。本發(fā)明具有以下有益效果:1、本發(fā)明為無鹵、環(huán)保產(chǎn)品,符合國外、國內(nèi)環(huán)保法規(guī),避免了像含鹵阻燃劑在阻燃時(shí)產(chǎn)生有害氣體和煙霧而造成的二次危害,具有積極的社會(huì)、安全效益。2、本發(fā)明是一種高效阻燃劑,能夠廣泛適用于不同型號(hào)的不飽和聚酯樹脂,在不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品中添加量15~35%,氧指數(shù)穩(wěn)定達(dá)到30%以上,阻燃效率高。3、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單,原料成本低,價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。4、本發(fā)明為粉體,經(jīng)過改性處理,與不飽和聚酯樹脂的相容性好,應(yīng)用于不飽和聚酯樹脂產(chǎn)品中時(shí)具有分散性好、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),避免了使用液體磷酸酯類阻燃劑時(shí)出現(xiàn)的分層、析出等問題,從而保證阻燃效果長久有效。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,由下述重量份的原料組成:密胺焦磷酸鹽45份、三聚氰胺氰尿酸鹽20份、磷酸三銨10份、硼酸鋅3份、氫氧化鋁33份、氧化鋅3份、雙季戊四醇15份、kh-5601份。制備方法:1)按照上述重量份稱取原料,將密胺焦磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸三銨加入高速混合機(jī)中混合20min,升溫至50℃,加入kh-560,高速混合5min,物料冷卻后卸料、過篩;2)按照上述重量份稱取硼酸鋅、氫氧化鋁、氧化鋅及雙季戊四醇,加入低速混合機(jī)中混合15min,卸料、過篩;3)取步驟1)與步驟2)所得的物料,加入低速混合機(jī)中混合25min,卸料、過篩、包裝,即得。實(shí)施例2一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,由下述重量份的原料組成:聚磷酸銨45份、三聚氰胺氰尿酸鹽20份、硼酸鋅5份、氫氧化鋁10份、氧化鎂3.5份、氧化鈣2份、季戊四醇21份、kh-1720.5份。制備方法:1)按照上述重量份稱取原料,將聚磷酸銨、三聚氰胺氰尿酸鹽加入高速混合機(jī)中混合30min,升溫至90℃,加入kh-172,高速混合20min,物料冷卻后卸料、過篩;2)按照上述重量份稱取硼酸鋅、氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣及季戊四醇,加入低速混合機(jī)中混合20min,卸料、過篩;3)取步驟1)與步驟2)所得的物料,加入低速混合機(jī)中混合25min,卸料、過篩、包裝,即得。實(shí)施例3一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,由下述重量份的原料組成:次磷酸鋁25份、三聚氰胺氰尿酸鹽20份、磷酸二氫銨5份、硼砂2份、氫氧化鋁10份、氫氧化鎂10份、氧化鈣4份、季戊四醇25份、淀粉3份、kh-5701份。制備方法:1)按照上述重量份稱取原料,將次磷酸鋁、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸二氫銨加入高速混合機(jī)中混合25min,升溫至40℃,加入kh-570,高速混合50min,物料冷卻后卸料、過篩;2)按照上述重量份稱取硼砂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈣、季戊四醇及淀粉,加入低速混合機(jī)中混合35min,卸料、過篩;3)取步驟1)與步驟2)所得的物料,加入低速混合機(jī)中混合20min,卸料、過篩、包裝,即得。實(shí)施例4一種不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,由下述重量份的原料組成:聚磷酸銨25份、硫酸銨25份、三聚氰胺5份、硼酸鋅7份、氫氧化鋁30份、氧化鈣2.5份、雙季戊四醇10份、kh-5500.5份。制備方法:1)按照上述重量份稱取原料,將聚磷酸銨、硫酸銨、三聚氰胺加入高速混合機(jī)中混合25min,升溫至80℃,加入kh-550,高速混合30min,物料冷卻后卸料、過篩;2)按照上述重量份稱取氧化鈣、氫氧化鋁、硼酸鋅及雙季戊四醇,加入低速混合機(jī)中混合20min,卸料、過篩;3)取步驟1)與步驟2)所得的物料,加入低速混合機(jī)中混合25min,卸料、過篩、包裝,即得。實(shí)驗(yàn)例使用本發(fā)明上述實(shí)施例制得的不飽和聚酯樹脂無鹵阻燃劑,應(yīng)用于191不飽和聚酯樹脂中,各組分配比如表1,其中對(duì)照品1為不添加阻燃劑的制品,對(duì)照品2使用市售某公司dmmp產(chǎn)品,樣品1~4分別使用本申請(qǐng)實(shí)施例1~4制得的阻燃劑。各組分添加份數(shù)及阻燃性能(氧指數(shù))測(cè)試如表1:表1采光板制品阻燃性能測(cè)試組分對(duì)照品1對(duì)照品2樣品1樣品2樣品3樣品4樹脂100份100份100份100份100份100份玻纖20份20份20份20份20份20份阻燃劑0份30份30份30份30份30份固化劑2份2份2份2份2份2份促進(jìn)劑2份2份2份2份2份2份制品厚度1.5mm1.5mm1.5mm1.5mm1.5mm1.5mm氧指數(shù)19.3%28.6%32.4%32.7%33.1%32.3%從表1可以看出,在相同添加量下,使用本申請(qǐng)實(shí)施例1-4所得阻燃劑制備的制品氧指數(shù)值均大于32%,明顯優(yōu)于對(duì)照品,且符合gb50222建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范中b1級(jí)氧指數(shù)的指標(biāo)。前述對(duì)本申請(qǐng)的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式,并且很顯然,根據(jù)上述教導(dǎo),可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。當(dāng)前第1頁12