一種硅銻復(fù)合阻燃劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃劑制備領(lǐng)域，涉及一種硅銻復(fù)合阻燃劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著建筑用塑料材料和普通民用塑料的大量應(yīng)用，其塑料材料在阻燃性能 上的要求也越來越高，為了適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，越來越多的塑料都要求達(dá)到一定的 阻燃級(jí)別。由于塑料要求的添加劑除液態(tài)或高溫能熔化之外，所要求的添加劑物料的粒度 很細(xì)，以得到較好的產(chǎn)品性能。而作為阻燃材料中最常用的阻燃協(xié)效劑一一三氧化二銻的 細(xì)度一般粒徑在l.Oym左右，所以當(dāng)把非常細(xì)小的三氧化二銻粉體加入到樹脂基體材料中 進(jìn)行混合、造粒的過程中，就會(huì)產(chǎn)生了大量的粉塵污染和噪音，勞動(dòng)環(huán)境較為惡劣，加之三 氧化二銻為重金屬氧化物，會(huì)對(duì)人體健康造成威害。
[0003] CN 105111569 Α公開了及一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法，在該發(fā)明中：將 96 %~98 % (重量百分比，下同）的三氧化二銻粉體，2 %~4%的載體樹脂，在高速攪拌機(jī)高 速攪拌至70°C~110°C，當(dāng)攪拌至無粉塵時(shí)，將混合后的物料加入到螺桿擠出機(jī)中熔融、塑 化、擠出，再切粒制備得到三氧化二銻阻燃母粒，在該阻燃母粒中三氧化二銻含量較高，制 備過程中粉塵危害較大，并且成本高，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用。
[0004] 因此，在本領(lǐng)域中找到一種成本低廉并具有很好阻燃性能的銻阻燃劑是亟需解決 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種硅銻復(fù)合阻燃劑機(jī)器制備方法 和應(yīng)用。
[0006] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -方面，本發(fā)明提供一種硅銻復(fù)合阻燃劑，所述硅銻復(fù)合阻燃劑由重量百分比如 下的原料制備得到： 有機(jī)硅 20-40% 硅酮母粒 5-15%
[0008] 三氧化二銻 5-15% 四溴代二苯乙烷 10-15% 載體材料 15-60%。
[0009] 在本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑的原料中，有機(jī)硅的用量為20-40 %，例如21 %、22 %、 23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、32%、34%、36%、38%、39% 或 40%。
[0010] 在本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑的原料中，硅酮母粒的用量為5-15 %，例如6%、7 %、 8%、9%、10%、11 %、12%、13%、14%或 14.5% 〇
[0011] 在本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑的原料中，三氧化二銻的用量為5-15 %，例如6 %、 7H9%、10%、11 %、12%、13%、14%或 14.5% 〇
[0012] 在本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑的原料中，四溴代二苯乙烷的用量為10-15%，例如 10.5%、11 %、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%或 15% 〇
[0013] 在本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑的原料中，載體材料的用量為15-60 %，例如15.5 %、 16%、17%、18%、20%、23%、25%、28%、30%、33%、36%、38%、40%、43%、45%、48%、 50%、52%、55%、58% 或 59%。
[0014] 在本發(fā)明所述的硅銻復(fù)合阻燃劑中，所述有機(jī)硅為硅脂、硅乳液、硅橡膠、硫化硅 橡膠或硅樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。
[0015] 在本發(fā)明所述的硅銻復(fù)合阻燃劑中，所述載體材料為高密度乙烯、雙酚Α、單體聚 酰胺、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或ΡΒΤ樹 月旨(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯）中的任意一種或至少兩種的組合。所述單體聚酰胺即為尼龍。
[0016] 優(yōu)選地，所述高密度乙烯的相對(duì)密度為0.941~0.960。
[0017] 優(yōu)選地，所述硅銻復(fù)合阻燃劑由重量百分比如下的原料制備得到： 有機(jī)硅 30% 硅酮母粒 10%
[0018] 三氧化二銻 〗〇% 四溴代二苯乙烷 15% 載體材料雙酚A 35%。
[0019] 另一方面，本發(fā)明提供了所述硅銻復(fù)合阻燃劑的制備方法，所述方法包括以下步 驟：
[0020] (1)將硅酮母粒、載體材料和四溴代二苯乙烷加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，得到混 合物料；
[0021] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入有機(jī)硅和三氧化二銻，攪拌混合，而后利用擠 出機(jī)中擠出造粒，得到所述硅銻復(fù)合阻燃劑。
[0022]在本發(fā)明所述方法中，步驟（1)所述共混摻雜時(shí)的攪拌速率為80-100r/min，例如 8r/min、83r/min、85r/min、88r/min、90r/min、92r/min、94r/min、96r/min、98r/min或99r/ min〇
[0023] 優(yōu)選地，步驟（1)所述共混摻雜的混合時(shí)間為10_30min，例如llmin、12min、13min、 14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、 26min、27min、28min或29min〇
[0024] 在本發(fā)明所述制備方法中，步驟(2)所述攪拌混合的攪拌速率為100-200r/min，例 如110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min、160r/min、170r/min、180r/min、 190r/min或200r/min〇
[0025] 優(yōu)選地，步驟（2)所述混合時(shí)間為5_15111；!_11，例如6111；!_11、7111；!_11、8111；!_11、9111；!_11、1〇111；!_11、 llmin、12min、13min、14min或15min〇
[0026]優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。
[0027] 優(yōu)選地，步驟（2)所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為200-300°C，例如210°C、220 °C、230°C、240°C、250°C、260°C、270°C、280°C、290°C 或 295°C。
[0028] 優(yōu)選地，步驟（2)所述擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為200-350r/min，例如210r/min、220r/ min、230r/min、250r/min、270r/min、290r/min、300r/min、320r/min、330r/min或340r/min〇
[0029] 作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述硅銻復(fù)合阻燃劑的制備方法包括以下步 驟：
[0030] (1)將硅酮母粒、載體材料和四溴代二苯乙烷加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，攪拌速 率為80-100r/min，共混摻雜10-30min，得到混合物料；
[0031] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入有機(jī)硅和三氧化二銻，在100-200r/min的攪拌 速率下攪拌混合5-15min，而后利用擠出機(jī)中擠出造粒，所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為 200-300°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-350r/min，得到所述硅銻復(fù)合阻燃劑。
[0032]另一方面，本發(fā)明提供了所述硅銻復(fù)合阻燃劑在樹脂基材中的應(yīng)用。
[0033]優(yōu)選地，所述樹脂基材為聚乙烯、尼龍、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、ABS樹脂 或PBT樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。
[0034] 優(yōu)選地，所述硅銻復(fù)合阻燃劑在樹脂基材中的添加量為1-10%，例如1.5%、2%、 3%、4%、5%、6%、7%、8% 或 9%，優(yōu)選 4%。
[0035] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0036] 本發(fā)明的硅銻復(fù)合阻燃劑由20-40%有機(jī)硅、5-15%硅酮母粒、5-15%三氧化二 銻、10-15 %四溴代二苯乙烷和15-60 %載體材料制備得到，本發(fā)明通過將共混摻雜、擠出得 到所述硅銻復(fù)合阻燃劑，使其高氧指數(shù)阻燃性達(dá)到V0級(jí)，在樹脂基材中添加量為4%時(shí)，可 使樹脂材料的阻燃性達(dá)到V0級(jí)，添加量小分散性優(yōu)，力學(xué)物理效果好，成本低，可以替代三 氧化二銻作為阻燃劑，應(yīng)用于微電子、電器、醫(yī)療、紡織、印刷、工礦、軍工裝備、消防、火工、 石油化工、火車汽車飛機(jī)、包裝、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，具有優(yōu)越的阻燃效果。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 在本實(shí)施例中，硅銻復(fù)合阻燃劑由以下原料制備得到： 有機(jī)硅 30% 硅酮母粒 10°/〇
[0040] 三氧化二銻 10% 四溴代二苯乙烷 15% 雙酚A載體材料 35%。
[0041 ]制備方法如下：
[0042] (1)將硅酮母粒、載體材料和四溴代二苯乙烷加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，攪拌速 率為100r/min，共混摻雜lOmin，得到混合物料；
[0043] (2)向步驟（1)所得混合物料中加入有機(jī)硅和三氧化二銻，在150r/min的攪拌速率 下攪拌混合lOmin，而后利用擠出機(jī)中擠出造粒，所述擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為200°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，得到所述硅銻復(fù)合阻燃劑。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] 在本實(shí)施例中，硅銻復(fù)合阻燃劑由以下原料制備得到： 有機(jī)硅 20% 硅酮母粒 15%
[0046] 三氧化二銻 5% 四溴代二苯乙烷 10% 載體材料高密度乙烯 50%
[0047]制備方法如下：
[0048] (1)將硅酮母粒、載體材料和四溴代二苯乙烷加入混料機(jī)中進(jìn)行共混摻雜，攪拌速 率為80r/min，共混摻雜30min，得到混合物料；
[0049] (2)向步驟(1)所得混合物料中加入有機(jī)硅和三氧化二銻，在100r/min的攪拌速率 下