專利名稱:硅系阻燃劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種阻燃劑,特別涉及一種用于礦用阻燃輸送帶或電纜料加工中的無機硅系阻燃劑。
背景技術(shù):
阻燃劑是塑料加工中消費量最多的助劑之一,在合成纖維、橡膠、涂料等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。目前市場上已有的阻燃劑主要分為無機和有機兩種類型,其中無機阻燃劑價格雖低,但其影響制品的加工性能及物理機械性能;有機阻燃劑雖然對制品的加工性能及物理性能影響不大,但其成本高,并且一般含有對人體有害的毒性物質(zhì)(如鹵素)。目前國際上使用的溴、氯、磷、硼、銻共五大類燃阻劑的上百種產(chǎn)品都程度不同地存有一定的毒素。在全世界范圍內(nèi)都已明令限期使用溴類阻燃劑產(chǎn)品,其它類型阻燃劑也將被無毒阻燃劑所替代。
針對現(xiàn)有阻燃劑的上述缺點,申請人經(jīng)過不懈努力,發(fā)明了一系列無機硅系阻燃劑,如申請人之前已經(jīng)向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請的申請?zhí)枮?00510053434.9的發(fā)明專利。這類硅系燃阻劑不含鹵素,功效大,使用范圍廣。它們的出現(xiàn),填補了世界范圍內(nèi)硅系阻燃劑的空白,開創(chuàng)了阻燃劑產(chǎn)品的另一個分支。隨著在生產(chǎn)使用當(dāng)中所獲得的巨大成功,現(xiàn)在這種硅系阻燃劑已經(jīng)引起了全世界阻燃界同行的高度重視和認同。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種不影響制品物理機械性能且價格低廉的無機硅系阻燃劑。
本發(fā)明的無機硅系阻燃劑主要包括白碳黑45%-70%;三氧化二銻15%-40%;氫氧化鋁15%-40%。
本發(fā)明另一方面提供了一種上述無機硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法。
該生產(chǎn)方法為將45-70份白碳黑放入反應(yīng)釜,升溫至120℃-190℃;再加入15-40份三氧化二銻和15-40份氫氧化鋁;升溫至150℃-230℃后,在3-5分鐘內(nèi)分別加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶聯(lián)劑、1-3份增塑劑和3-5份穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的白碳黑沒有特別限定,可采用任何市售的白碳黑;偶聯(lián)劑也沒有特別限定,如可采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑等;汽油優(yōu)選采用高標號汽油,如可采用120-300#汽油;增塑劑也無特別限定,例如可采用二辛酯或二丁酯增塑劑等;穩(wěn)定劑也沒有特別限定,例如可采用三鹽或二鹽等穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的硅系阻燃劑不損害聚合物制品的物理機械性能,即聚合物經(jīng)阻燃加工后,其原來的物理性能不變壞,特別是不降低熱變形溫度、機械強度和電氣性能等;阻燃效果持久且生產(chǎn)成本遠低于有機阻燃劑。
具體實施例方式
分別將白碳黑、氫氧化鋁和三氧化二銻(純度不低于90%,優(yōu)選不低于99%)干燥后研磨(球磨)均勻至325目以上備用;實施例1將45公斤白碳黑放入反應(yīng)釜中,升溫至120℃;然后加入15公斤三氧化二銻和40公斤氫氧化鋁,繼續(xù)升溫至150℃;接著在3分鐘內(nèi)分別加入5公斤120#汽油、10公斤十二烷基苯、1公斤硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)、1公斤二辛酯增塑劑和3公斤三鹽穩(wěn)定劑(三鹽基硫酸鉛);冷卻后出釜,制得本發(fā)明的阻燃劑。
實施例2將70公斤白碳黑放入反應(yīng)釜中,升溫至150℃;然后加入15公斤三氧化二銻和15公斤氫氧化鋁,繼續(xù)升溫至190℃;接著在4分鐘內(nèi)分別加入6公斤200#汽油、11公斤十二烷基苯、1.5公斤的鈦酸酯偶聯(lián)劑(CS-101)、2公斤二丁酯增塑劑和4公斤二鹽穩(wěn)定劑(二鹽基亞磷酸鉛);冷卻后出釜,制得本發(fā)明的阻燃劑。
實施例3將45公斤白碳黑放入反應(yīng)釜中,升溫至190℃;然后加入40公斤三氧化二銻和15公斤氫氧化鋁,繼續(xù)升溫至230℃;接著在5分鐘內(nèi)分別加入8公斤300#汽油、12公斤十二烷基苯、2公斤鋁酸酯偶聯(lián)劑(H-2)、3公斤二丁酯增塑劑和5公斤二鹽穩(wěn)定劑(二鹽基亞磷酸鉛);冷卻后出釜,制得本發(fā)明的阻燃劑。
生產(chǎn)過程中,由于各種起改性作用的添加劑如偶聯(lián)劑、汽油、十二烷基苯、增塑劑以及穩(wěn)定劑在高溫下大多揮發(fā)或分解,經(jīng)檢測后所得成品的主要活性成分為白碳黑、三氧化二銻和氫氧化鋁,含量分別為45-70%、15-40%和15-40%。外觀為灰白色粉末,粒度在320目以上,密度為2.3-2.35g/cm(白碳黑密度和三氧化二銻密度的平均值);含水量不高于0.5%。
本產(chǎn)品優(yōu)點如下1、高效在PVC阻燃輸送帶糊體配方中,只需使用此一種產(chǎn)品20-25份(總份數(shù)之比),即可使產(chǎn)品的阻燃效果達到煤炭部MT147-92標準。
2、分散性好在高分子材料中分散均勻。
3、對高分子材料無不良影響本品對高分子材料的物理化學(xué)性能影響小,且具有一定補強作用。例如可提高阻燃輸送帶整體的密實性。
4、使用方便,價格低廉。
5、無毒本品不含鹵素等毒性物質(zhì)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,上述實施例僅為解釋本發(fā)明而不應(yīng)當(dāng)理解為對其的限制。
權(quán)利要求
1.一種硅系阻燃劑,主要包括白碳黑45%-70%;三氧化二銻15%-40%;氫氧化鋁15%-40%。
2.如權(quán)利要求1所述的硅系阻燃劑,其特征在于所述三氧化二銻的純度為99%以上。
3.一種硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法,包括步驟將45-70份白碳黑放入反應(yīng)釜,升溫至120℃-190℃;再加入15-40份三氧化二銻和15-40份氫氧化鋁,升溫至150℃-230℃;在3-5分鐘內(nèi)分別加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶聯(lián)劑、1-3份增塑劑和3-5份穩(wěn)定劑,最后冷卻出釜制得所述阻燃劑。
4.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法,其特征在于所述白碳黑、三氧化二銻和氫氧化鋁的粒度均為325目以上。
5.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法,其特征在于所述三氧化二銻的純度為99%以上。
6.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑,其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
7.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑,其特征在于所述的汽油為120-300#汽油。
8.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑,其特征在于所述的增塑劑為二辛酯或二丁酯增塑劑。
9.如權(quán)利要求3所述的硅系阻燃劑,其特征在于所述的穩(wěn)定劑為三鹽或二鹽穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種不影響制品物理機械性能且價格低廉的無機硅系阻燃劑及其生產(chǎn)方法。該阻燃劑主要含有白碳黑、氫氧化鋁和三氧化二銻。這種阻燃劑不損害聚合物制品的物理機械性能,相溶性很好,親和力特別強,無毒、阻燃效果持久且生產(chǎn)成本遠低于有機阻燃劑。
文檔編號C09K21/02GK1710020SQ200510017750
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者馬順發(fā), 馬香紅, 張瑞華, 宋永正, 馬睿君 申請人:馬順發(fā)