一種磷酸鋁分子篩阻燃劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磷酸鋁分子篩阻燃劑及其制備方法，屬于阻燃劑【技術(shù)領(lǐng)域】。它是由以下重量份的原料制成：磷酸鋁分子篩1～5份，主阻燃劑1～5份，阻燃協(xié)效劑1～3份，抗滴落劑0.1～0.3份；所述的主阻燃劑為三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、六苯氧基環(huán)三磷腈、聚磷酸銨中的一種或幾種。利用分子篩材料的特點(diǎn)，將其與阻燃劑復(fù)合，提供一種具有優(yōu)異協(xié)效作用的分子篩-有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合阻燃劑。通過(guò)在磷酸鋁分子篩中引入過(guò)渡金屬原子，使分子篩和阻燃劑之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。本發(fā)明涉及復(fù)合阻燃劑阻燃性能好，抑煙效果良好，且阻燃劑的添加量少，為綠色環(huán)保的無(wú)鹵阻燃劑。同時(shí)，該復(fù)合阻燃劑對(duì)基體材料的力學(xué)性能影響較小，相容性好，防遷移。
【專利說(shuō)明】-種磯酸鍋分子篩阻燃劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無(wú)團(tuán)阻燃材料制備領(lǐng)域，涉及無(wú)團(tuán)阻燃劑改性及其制備領(lǐng)域，具體為 一種磯酸鉛分子篩阻燃劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子材料及其合金材料廣泛應(yīng)用于電子、建筑、交通等領(lǐng)域，其本身的安全 問(wèn)題也日漸突出。由于高分子材料大多具有易燃性，為了避免火災(zāi)等安全事故，對(duì)材料阻燃 性能的要求也越來(lái)越高。
[0003] 目前，在已開(kāi)發(fā)的阻燃體系中，團(tuán)/鍵類尤其是漠鍵類占了很大一部分比例。其具 有阻燃效率高、用量小、對(duì)材料的性能影響小的優(yōu)點(diǎn)。然而，隨著環(huán)境要求的提高，低團(tuán)/無(wú) 團(tuán)阻燃劑的研究與開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到各研究單位的重視。
[0004] 傳統(tǒng)的阻燃劑有氨氧化鉛、氨氧化鎮(zhèn)、測(cè)酸鋒、H聚氯胺氯尿酸鹽等等。常用的無(wú) 機(jī)阻燃助劑有（1)鍵系：H氧化二鍵、五氧化二鍵、鍵酸軸等。（2)鋼系；H氧化二鋼、八鋼 酸饋。（3)錫系；錫酸鋒、錫酸軸。（4)其他；二茂鐵、蒙脫±等。目前，使用多種阻燃劑復(fù) 配，利用不同阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)W期獲得更高的阻燃效率已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)之一。
[0005] 分子篩是一種非常常見(jiàn)的無(wú)機(jī)化工原料。分子篩用于阻燃領(lǐng)域，目前已有報(bào)道。東 麗纖維研究所（中國(guó)）在專利CN101338201A中公開(kāi)了一種"含介孔分子篩的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù) 合阻燃劑及其制備方法"，該阻燃劑包含0. 1%?50%質(zhì)量的介孔分子篩和50%?99. 9% 質(zhì)量的有機(jī)阻燃劑。該發(fā)明制得的復(fù)合阻燃劑是一種新型高效的無(wú)團(tuán)復(fù)合阻燃劑。
[0006] 中南林業(yè)大學(xué)在專利文獻(xiàn)CN102660301A中公開(kāi)了"一種氧化鐵慘雜介孔分子篩 抑煙劑的制備方法"。該發(fā)明W介孔分子篩為載體，通過(guò)超聲分散、蒸發(fā)濃縮引入鐵前驅(qū)體， 后經(jīng)高溫鍛燒，得到氧化鐵慘雜的介孔分子篩抑煙劑。該抑煙劑具有很高的比表面積，可W 對(duì)阻燃過(guò)程中釋放的煙霧毒氣有高吸附容量和選擇性吸附作用。
[0007] 目前分子篩材料由于其本身具有很高的比表面積和良好的熱穩(wěn)定性，W及獨(dú)特的 納米反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和催化作用作為阻燃劑已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廣泛報(bào)道。但是目前主要是將其作為 固體酸催化劑、膨脹阻燃體系的協(xié)效劑或抑煙劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明利用分子篩材料的特點(diǎn)，將其與阻燃劑復(fù)合，提供一種具有優(yōu)異協(xié)效作用 的分子篩-有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合阻燃劑及其制備方法，具體是一種磯酸鉛分子篩阻燃劑及其制備 方法。本發(fā)明涉及的復(fù)合阻燃劑為分子篩材料的無(wú)團(tuán)復(fù)合阻燃劑，選用的分子篩材料為具 有阻燃性能的磯系阻燃劑，而分子篩自身的微孔特性，提高了本發(fā)明復(fù)合阻燃劑的抑煙性 能，分子篩結(jié)構(gòu)的微孔作為微型的反應(yīng)器，可W與添加的主阻燃劑及協(xié)效阻燃劑充分相容， 將阻燃協(xié)效作用充分發(fā)揮。通過(guò)在磯酸鉛分子篩中引入過(guò)渡金屬原子，使分子篩和阻燃劑 之間產(chǎn)生協(xié)效阻燃效果更好。本發(fā)明涉及復(fù)合阻燃劑阻燃性能好，抑煙效果良好，且阻燃劑 的添加量少。同時(shí)，該復(fù)合阻燃劑為無(wú)團(tuán)阻燃劑，對(duì)環(huán)境友好，綠色環(huán)保。同時(shí)，該復(fù)合阻燃 劑對(duì)基體材料的力學(xué)性能影響較小，相容性好，防遷移。
[0009] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0010] 一種磯酸鉛分子篩阻燃劑，其特征在于，由W下重量份的原料制成；磯酸鉛分子篩 1?5份，主阻燃劑1?5份，阻燃協(xié)效劑1?3份，抗滴落劑0. 1?0. 3份；
[0011] 所述的主阻燃劑為H聚氯胺氯尿酸鹽、H聚氯胺磯酸鹽、六苯氧基環(huán)H磯膳、聚磯 酸饋中的一種或幾種。
[001引 優(yōu)選的，所述的磯酸鉛分子篩為 A1P0-5、A1P0-11、A1P0-18、A1P0-31、A1P0-34、 A1P0-40、娃磯酸鉛分子篩和相應(yīng)的金屬慘雜的雜原子磯酸鉛分子篩中的一種或幾種。
[0013] 優(yōu)選的，所述金屬慘雜的雜原子磯酸鉛分子篩所用的金屬為鐵、銅、媒、鎮(zhèn)、鉆中的 一種。
[0014] 優(yōu)選的，所述的阻燃協(xié)效劑為H氧化二鍵、次磯酸鉛、測(cè)酸鋒、蒙脫±中的一種或 幾種。
[0015] 優(yōu)選的，所述的抗滴落劑為聚四氣己帰類抗滴落劑。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種磯酸鉛分子篩阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括W下步 驟：
[0017] 按照上述的重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩、主阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗滴落劑 加入高速混合機(jī)中升溫至80-12(TC高速混合1-化，降低溫度冷卻至40-5(TC后粉碎、過(guò)篩、 包裝后得到磯酸鉛分子篩阻燃劑。
[0018] 本發(fā)明的有益效果：
[0019] ①本發(fā)明涉及的磯酸鉛分子篩阻燃劑為分子篩材料的無(wú)團(tuán)復(fù)合阻燃劑，選用的分 子篩材料為具有阻燃性能的磯系阻燃劑，而分子篩自身的微孔特性，提高了本發(fā)明復(fù)合阻 燃劑的抑煙性能，分子篩結(jié)構(gòu)的微孔作為微型的反應(yīng)器，可W與添加的主阻燃劑及協(xié)效阻 燃劑充分相容，將阻燃協(xié)效作用充分發(fā)揮。通過(guò)在磯酸鉛分子篩中引入過(guò)渡金屬原子，使分 子篩和阻燃劑之間產(chǎn)生協(xié)效阻燃效果更好。
[0020] ②本發(fā)明涉及復(fù)合阻燃劑阻燃性能好，抑煙效果良好，且阻燃劑的添加量少。同 時(shí)，該復(fù)合阻燃劑為無(wú)團(tuán)阻燃劑，對(duì)環(huán)境友好，綠色環(huán)保，可完全替代漠鍵類阻燃劑并且可 W達(dá)到更好的阻燃效果。同時(shí)，該復(fù)合阻燃劑對(duì)基體材料的力學(xué)性能影響較小，相容性好， 防遷移（7(TC水煮30天試驗(yàn)后，制件表面無(wú)析出現(xiàn)象）。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例，實(shí)施例不應(yīng)視作對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 配比（重量份）=AlPO-Il分子篩5份，H聚氯胺氯尿酸鹽5份、H氧化二鍵1份， 抗滴落劑聚四氣己帰0.3份。
[0024] 制備方法：按上述重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩（A1P0-11分子篩）、主阻燃劑 (H聚氯胺氯尿酸鹽）、阻燃協(xié)效劑（H氧化二鍵）、抗滴落劑聚四氣己帰加入高速混合機(jī)中 升溫至8(TC，高速混合化，降低溫度冷卻至4(TC后粉碎、過(guò)篩、包裝后得到本發(fā)明磯酸鉛分 子篩阻燃劑。
[002引實(shí)施例I在30%玻纖增強(qiáng)PBT中的應(yīng)用：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加13%的實(shí) 施例1的阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣條 后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0026] 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10. 5%的十漠二苯己焼和3. 5%的H氧 化二鍵復(fù)配作為阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo) 準(zhǔn)樣條后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 配比（重量份）；CoAP0-5分子篩3份，H聚氯胺磯酸鹽3份、測(cè)酸鋒3份，抗滴落 劑聚四氣己帰0.2份。
[0029] 制備方法：按上述重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩（CoAPO-5分子篩）、主阻燃劑 (H聚氯胺磯酸鹽）、阻燃協(xié)效劑（測(cè)酸鋒）、抗滴落劑聚四氣己帰加入高速混合機(jī)中升溫 至9(TC高速混合1.化，后降低溫度冷卻至4(TC后粉碎、過(guò)篩、包裝后得到本發(fā)明磯酸鉛分 子篩阻燃劑。
[0030] 實(shí)施例2在30%玻纖增強(qiáng)PBT中的應(yīng)用：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加13%的實(shí) 施例2的阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣條 后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0031] 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10. 5%的十漠二苯己焼和3. 5%的H氧 化二鍵復(fù)配作為阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo) 準(zhǔn)樣條后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[00礎(chǔ) 實(shí)施例3
[003引配比（重量份）；FeAP0-34分子篩2份，六苯氧基環(huán)立磯膳1份、次磯酸鉛3份，抗 滴落劑聚四氣己帰0.1份。
[0034] 制備方法：按上述重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩（FeAPO-34分子篩）、主阻燃 劑（六苯氧基環(huán)H磯膳）、阻燃協(xié)效劑（次磯酸鉛）、抗滴落劑聚四氣己帰加入高速混合機(jī) 中升溫至9(TC高速混合1.化，降低溫度冷卻至5(TC后粉碎、過(guò)篩、包裝后得到本發(fā)明磯酸 鉛分子篩阻燃劑。
[003引實(shí)施例3在30%玻纖增強(qiáng)PBT中的應(yīng)用：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加12%的實(shí) 施例3的阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣條 后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0036] 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10. 5%的十漠二苯己焼和3. 5%的H氧 化二鍵復(fù)配作為阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo) 準(zhǔn)樣條后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] 配比（重量份）；化AP0-18分子篩3份，A1P0-31分子篩2份、H聚氯胺氯尿酸鹽 2份、H聚氯胺磯酸鹽3份、H氧化二鍵1份、測(cè)酸鋒1份，抗滴落劑聚四氣己帰0. 3份。
[0039] 制備方法：按上述重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩（FeAPO-18分子篩、A1P0-31 分子篩）、主阻燃劑（H聚氯胺氯尿酸鹽、H聚氯胺磯酸鹽）、阻燃協(xié)效劑（H氧化二鍵）、抗 滴落劑聚四氣己帰加入高速混合機(jī)中升溫至9(TC高速混合化，后降低溫度冷卻至4(TC后 粉碎、過(guò)篩、包裝后得到本發(fā)明磯酸鉛分子篩阻燃劑。
[0040] 實(shí)施例4在30 %玻纖增強(qiáng)PBT中的應(yīng)用：在30 %玻纖增強(qiáng)PBT中，添加11 %的實(shí) 施例4的阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣條 后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0041] 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10. 5%的十漠二苯己焼和3. 5%的H氧 化二鍵復(fù)配作為阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo) 準(zhǔn)樣條后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0042] 實(shí)施例5
[0043] 配比（重量份）；CoAP0-5分子篩2份、A1P0-402份，六苯氧基環(huán)H磯膳2份、聚磯 酸饋3份、次磯酸鉛1份、蒙脫± 1份，抗滴落劑聚四氣己帰0. 2份。
[0044] 制備方法：按上述重量份稱取原料，將磯酸鉛分子篩（CoAPO-5分子篩、A1P0-40)、 主阻燃劑（六苯氧基環(huán)H磯膳、聚磯酸饋）、阻燃協(xié)效劑（次磯酸鉛、蒙脫±)、抗滴落劑聚 四氣己帰加入高速混合機(jī)中升溫至IOOC高速混合均勻，降低溫度冷卻至5(TC后粉碎、過(guò) 篩、包裝后得到本發(fā)明磯酸鉛分子篩阻燃劑。
[0045] 實(shí)施例5在30%玻纖增強(qiáng)PBT中的應(yīng)用：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10%的實(shí) 施例5的阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣條 后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0046] 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在30%玻纖增強(qiáng)PBT中，添加10. 5%的十漠二苯己焼和3. 5%的H氧 化二鍵復(fù)配作為阻燃劑，混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)制備成改性料，用注塑機(jī)注塑出標(biāo) 準(zhǔn)樣條后，測(cè)試其阻燃性能和力學(xué)性能。
[0047] 表1實(shí)施例與對(duì)比實(shí)施例阻燃性能及力學(xué)性能數(shù)據(jù)
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種磷酸鋁分子篩阻燃劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：磷酸鋁分子篩 1?5份，主阻燃劑1?5份，阻燃協(xié)效劑1?3份，抗滴落劑0. 1?0. 3份； 所述的主阻燃劑為三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、六苯氧基環(huán)三磷腈、聚磷酸銨 中的一種或幾種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鋁分子篩阻燃劑，其特征在于，所述的磷酸鋁分子篩為 八1卩0-5^1?0-11^1?0-18、41?0-31^1?0-34、41?0-40、硅磷酸鋁分子篩和相應(yīng)的金屬摻雜 的雜原子磷酸鋁分子篩中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷酸鋁分子篩阻燃劑，其特征在于，所述金屬摻雜的雜原子 磷酸鋁分子篩所用的金屬為鐵、銅、鎳、鎂、鈷中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鋁分子篩阻燃劑，其特征在于，所述的阻燃協(xié)效劑為三 氧化二銻、次磷酸鋁、硼酸鋅、蒙脫土中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鋁分子篩阻燃劑，其特征在于，所述的抗滴落劑為聚四 氟乙烯類抗滴落劑。
6. -種根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的磷酸鋁分子篩阻燃劑的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： 按照權(quán)利要求1-5所述的重量份稱取原料，將磷酸鋁分子篩、主阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、 抗滴落劑加入高速混合機(jī)中升溫至80-120°C高速混合l_2h，降低溫度冷卻至40-50°C后粉 碎、過(guò)篩、包裝后得到磷酸鋁分子篩阻燃劑。
【文檔編號(hào)】C08L27/18GK104356565SQ201410597426
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】王長(zhǎng)旭, 孫曉麗, 張旭, 顏志良, 肖學(xué)文 申請(qǐng)人:濟(jì)南泰星精細(xì)化工有限公司