專利名稱：鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合阻燃劑加工領(lǐng)域，具體地說是涉及鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用，用于T4級(jí)以下耐高溫膠帶的制備。
背景技術(shù)：
耐高溫輸送帶主要用于冶金、建材、化工等行業(yè)，用來輸送燒結(jié)礦石、球團(tuán)礦石、水泥熟料、石灰、焦炭、化肥等高溫物料。近年來，從煤礦發(fā)生火災(zāi)后傷亡情況來看，大多數(shù)受害者是因?yàn)槲肴紵龝r(shí)產(chǎn)生的煙霧和有毒氣體窒息而死，因此，開發(fā)研制阻燃、抑煙、阻滴的織物整芯阻燃輸送帶是煤礦井下安全生產(chǎn)的迫切需要。
目前耐高溫輸送帶最常用的阻燃劑主要是有機(jī)磷、溴、氯、銻的化合物，有機(jī)磷系阻燃劑價(jià)格昂貴，而鹵素阻燃劑燃燒時(shí)存在生成大量的煙和有毒性、腐蝕性的氣體，且燃燒時(shí)熔滴嚴(yán)重等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了阻燃劑在高溫輸送帶領(lǐng)域的發(fā)展。無鹵阻燃劑因其自身具有環(huán)保好、無毒無害等優(yōu)點(diǎn)在輸送帶領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注和研究，尤其是氫氧化鎂和氫氧化鋁兩種阻燃材料，更是性能較為優(yōu)越的兩種無鹵阻燃材料。但氫氧化鋁因其較低的分解溫度(約220°C)這一特性，使得氫氧化鋁在耐高溫阻燃輸送帶中的應(yīng)用受到了限制，而氫氧化鎂由于較高的熱分解溫度(340°C以上)，在耐高溫輸送帶領(lǐng)域具有更廣闊的前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有耐高溫輸送帶阻燃技術(shù)中所存在的環(huán)保缺陷，提供鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻 燃耐高溫膠帶中應(yīng)用，采用表面改性氫氧化鎂作為主阻燃齊U，添加一定量的阻燃增效劑；具有優(yōu)良的阻燃、抑煙、阻滴性能，同時(shí)又是一種高強(qiáng)度填充齊U。應(yīng)用本發(fā)明阻燃劑生產(chǎn)的耐高溫輸送帶，阻燃性能完全符合MT914 煤礦用整芯阻燃輸送帶？？標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
阻燃劑具體組分按重量比包括礦石型氫氧化鎂50%-80%，表面改性劑1%_5%，阻燃增效劑10%-30%，加工助劑2%-5%，增塑劑0-10%。制備工藝包括兩種
第一種將稱重后的表面改性劑與氫氧化鎂加入反應(yīng)器中，溫度控制在60-110°C,混合均勻，按配比添加原料，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌處理30-120分鐘，制得阻燃耐高溫膠帶專用鎂系無鹵阻燃劑；
第二種將稱重后的表面改性劑經(jīng)20-50份乙醇或丙酮作為溶劑稀釋后，室溫條件下在低速捏合機(jī)中與氫氧化鎂進(jìn)行攪拌，攪拌30分鐘，升溫至80-100°C，按配比添加原料，高速攪拌處理45-70分鐘，制得阻燃耐高溫膠帶專用鎂系無鹵阻燃劑。所述氫氧化鎂粒徑為O. 5-1. 5 μ m。所述的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸鹽、油酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、鋁酸酯、磷酸二苯酯、稀土類改性劑、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯改性中一種或幾種。所述的阻燃增效劑包括MB-202、TPP及硼酸鋅、聚磷酸銨、包覆紅磷中的一種或幾種。所述加工助劑按重量比包括潤滑劑1%_2%。所述的增塑劑包括D0P、D0A、D0S中的一種或幾種。所述的潤滑劑為液體石蠟、PE蠟、氧化PE蠟中的一種或者幾種。鎂系無鹵阻燃劑在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用用鎂系無鹵阻燃劑制備耐高溫膠帶，鎂系無鹵阻燃劑的加量按重量比為膠帶橡膠的30%-70%，添加鎂系無鹵阻燃劑無需再添加其它阻燃劑。活性氫氧化鎂主要作為無機(jī)環(huán)保阻燃劑，同時(shí)可作為填料起補(bǔ)強(qiáng)功能?；钚詺溲趸V在受熱達(dá)到340°C以上時(shí)發(fā)生分解吸收燃燒物表面熱量起到阻燃作用；同時(shí)釋放出大量水分稀釋燃物表面的氧氣，分解生成的活性氧化鎂是一種高強(qiáng)度、高耐熱材料，附著于可燃物表面隔絕火源及有毒有害氣體，又進(jìn)一步阻止了燃燒的進(jìn)行。氫氧化鎂在整個(gè)阻燃過程中不但沒有任何有害物質(zhì)產(chǎn)生，而且其分解的產(chǎn)物在阻燃的同時(shí)還能夠大量吸收橡膠、塑料等高分子燃燒所產(chǎn)生的有害氣體和煙霧，活性氧化鎂不斷吸收未完全燃燒的熔化殘留物，從而使燃燒很快停止，同時(shí)消除煙霧、阻止熔滴。阻燃增效劑主要成分為MB-202和TPP。MB-202主要成分為三聚氰胺氰尿酸鹽，具有阻燃和潤滑作用，是一種性能優(yōu)異的氮系阻燃劑。一方面利用MB-202與TPP阻燃劑構(gòu)成磷氮阻燃體系，使含磷化合物分解成磷酸，并熱聚成聚磷酸，進(jìn)行脫水碳化反應(yīng)，形成碳化層來隔絕空氣，提高耐高溫輸送帶覆蓋膠的阻燃性能；另一方面利用MB-202內(nèi)部潤滑作用改善輸送帶覆蓋膠的高溫流動(dòng)性，避免輸送帶出現(xiàn)麻坑、麻點(diǎn)。

本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明采用無機(jī)環(huán)保耐高溫氫氧化鎂作為主阻燃劑，添加阻燃增效劑；與傳統(tǒng)耐高溫輸送帶阻燃劑相比，具有耐高溫、阻燃抑煙、阻止熔滴等優(yōu)越的環(huán)保阻燃特性。應(yīng)用本發(fā)明阻燃劑生產(chǎn)的耐高溫輸送帶，有效的解決了現(xiàn)有耐高溫輸送帶耐高溫性能差，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的有毒氣體及煙霧的問題，本發(fā)明環(huán)保阻燃性能強(qiáng)，原材料便宜，生產(chǎn)成本低，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一種新型的耐高溫阻燃輸送帶的制作材料。
具體實(shí)施方案結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案并不局限于實(shí)施例所表述的范圍。實(shí)施例1 :取3kg硅烷偶聯(lián)劑與70kg平均粒徑為I μ m的氫氧化鎂加入到高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后依次加入石蠟3kg，阻燃增效劑MB-202 8kg、TPP8kg、硼酸鋅5kg，D0P5kg，在溫度為100°C情況下，經(jīng)高速攪拌機(jī)高速攪拌處理45分鐘，制得耐高溫膠帶用鎂系無鹵阻燃劑。實(shí)施例2 :取3kg硅烷偶聯(lián)劑與75kg平均粒徑為I μ m的氫氧化鎂加入到高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后依次加入石蠟3kg，阻燃增效劑MB-202 8kg、TPP8kg，硼酸鋅5kg，D0P5kg，在溫度為100°C情況下，經(jīng)高速攪拌機(jī)高速攪拌處理45分鐘，制得耐高溫膠帶用鎂系無鹵阻燃劑。實(shí)施例3 :取3kg硅烷偶聯(lián)劑與80kg平均粒徑為I μ m的氫氧化鎂加入到高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后依次加入石蠟3kg，阻燃增效劑MB-202 8kg、TPP8kg，硼酸鋅5kg，D0P5kg，在溫度為100°C情況下，經(jīng)高速攪拌機(jī)高速攪拌處理45分鐘，制得耐高溫膠帶用鎂系無鹵阻燃劑。本發(fā)明鎂系無鹵阻燃劑在阻燃耐高溫膠帶中的應(yīng)用將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制得的氫氧化鎂各取30g，與三元乙丙橡膠60g、氯丁橡膠40g在雙輥開煉機(jī)上混煉，得到膠樣，將膠樣在成型硫化板上120°C硫化得到膠樣片。對(duì)膠樣片進(jìn)行煙密度等級(jí)及氧指數(shù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用，其特征是阻燃劑具體組分按重量比包括礦石型氫氧化鎂50%-80%，表面改性劑1%_5%，阻燃增效劑10%-30%，加工助劑2%-5%，增塑劑O-10%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是制備工藝包括兩種第一種將稱重后的表面改性劑與氫氧化鎂加入反應(yīng)器中，溫度控制在60-110°C,混合均勻，按配比添加原料，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌處理30-120分鐘，制得阻燃耐高溫膠帶專用鎂系無鹵阻燃劑；第二種將稱重后的表面改性劑經(jīng)20-50份乙醇或丙酮作為溶劑稀釋后，室溫條件下在低速捏合機(jī)中與氫氧化鎂進(jìn)行攪拌，攪拌30分鐘，升溫至80-100°C，按配比添加原料，高速攪拌處理45-70分鐘，制得阻燃耐高溫膠帶專用鎂系無鹵阻燃劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述氫氧化鎂粒徑為O. 5-1. 5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述的表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸鹽、油酸鈉、 十二烷基苯磺酸鈉、鋁酸酯、磷酸二苯酯、稀土類改性劑、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯改性中一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述的阻燃增效劑包括MB-202、TPP及硼酸鋅、聚磷酸銨、包覆紅磷中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述加工助劑按重量比包括潤滑劑1%_2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述的增塑劑包括D0P、D0A、D0S中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用， 其特征是所述的潤滑劑為液體石蠟、PE蠟、氧化PE蠟中的一種或者幾種。
9.鎂系無鹵阻燃劑制備方法及其在阻燃耐高溫膠帶中應(yīng)用，其特征是用鎂系無鹵阻燃劑制備耐高溫膠帶，鎂系無鹵阻燃劑的加量按重量比為膠帶橡膠的30%-70%，添加鎂系無鹵阻燃劑無需再添加其它阻燃劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于復(fù)合阻燃劑加工領(lǐng)域，其特征是鎂系無鹵阻燃劑組分按重量比包括礦石型氫氧化鎂50%-80%，表面改性劑1%-5%，阻燃增效劑10%-30%，加工助劑2%-5%，增塑劑0-10%。制備工藝包括一:將稱重后表面改性劑與氫氧化鎂加入反應(yīng)器中，溫度控制在60-110℃，混勻，按配比添加原料，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌處理，制得鎂系無鹵阻燃劑；二將稱重后的表面改性劑經(jīng)20-50份乙醇或丙酮作為溶劑稀釋后，在低速捏合機(jī)中與氫氧化鎂進(jìn)行攪拌，升溫，按配比添加原料，高速攪拌處理，制得鎂系無鹵阻燃劑。本發(fā)明環(huán)保阻燃性能強(qiáng)，原材料便宜，生產(chǎn)成本低，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C08K9/10GK103044713SQ20121058304
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者孫忠祥 申請(qǐng)人:大連亞泰科技新材料股份有限公司