一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法，具體涉及一種將三氧化二銻粉 體制備成顆粒狀的方法。屬于新材料領(lǐng)域。
【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(lái)越高，為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，越來(lái)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1. 〇ym左右，所以當(dāng)把非常細(xì)小的三氧化二銻粉體加入到樹(shù)脂基體材料 中進(jìn)行混合、造粒的過(guò)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] 長(zhǎng)期以來(lái)，各廠家雖然也都在尋求解決三氧化二銻的粉塵污染問(wèn)題，但由于三氧 化二銻是無(wú)機(jī)物，當(dāng)加入3 20%含量高聚物的添加劑時(shí)，一方面減少了三氧化二銻的含量， 使阻燃材料的阻燃性能下降。另一方面由于高聚物的的添加劑中含有的樹(shù)脂載體，而不同 的樹(shù)脂又存在不同的相容性，所以具體載體樹(shù)脂的種類(lèi)是由被阻燃材料所決定，否則只能 形成機(jī)械共混物，而造成阻燃材料的物理化學(xué)性能的大幅度下降，這使所得的三氧化二銻 只能制成專(zhuān)用的三氧化二銻，也只能是針對(duì)一某種材料的專(zhuān)用產(chǎn)品，所以使用范圍窄、添加 量大的弱點(diǎn)。而常規(guī)塑料制品的母料在無(wú)機(jī)物含量2 80%時(shí)，一般沒(méi)有足夠含量的樹(shù)脂作 為母料的載體，所以在當(dāng)三氧化二銻含量在2 80%時(shí)一般是無(wú)法制成高性能、低成本塑料 制品的母料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種其三氧化二銻含量超過(guò)95%，并通過(guò)添加適量的低熔點(diǎn) 載體樹(shù)脂，高速攪拌機(jī)攪拌，并控制攪拌溫度能制成低添加量、通用型，且對(duì)材料的物理化 學(xué)性能影響較小的顆粒狀的三氧化二銻阻燃母粒。
[0005] 本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法，將 96%~98% (重量百分比，下同）的三氧化二銻，2%~4%的載體樹(shù)脂。在高速攪拌機(jī)高速攪拌至 70°C~110°C，當(dāng)攪拌至無(wú)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。所述的載體為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種。
[0006] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后的優(yōu)點(diǎn)如下。
[0007] 本發(fā)明三氧化二銻的無(wú)機(jī)物含量3 96%，通過(guò)添加低熔點(diǎn)的分散劑和載體樹(shù)脂，在 高速攪拌機(jī)的高溫?cái)嚢柽^(guò)程中，促使無(wú)機(jī)物料的熟化，同時(shí)低熔點(diǎn)的材料熔融使無(wú)機(jī)物料 之間、無(wú)機(jī)物和添加劑之間產(chǎn)生一定的粘連作用，再通過(guò)螺桿擠出機(jī)的加熱以及螺桿的剪 切、混合和壓縮作用下，使上述的粘連作用進(jìn)一步加劇，使無(wú)機(jī)物料獲得較大的粘度，可以 通過(guò)口模擠出壓片或拉絲制成顆粒狀的母料。因此打破了在無(wú)機(jī)物含量3 80%時(shí)，高含量 的無(wú)機(jī)物因載體樹(shù)脂含量不足而無(wú)法進(jìn)行粘合，解決長(zhǎng)期以來(lái)高分子材料行業(yè)對(duì)高含量無(wú) 機(jī)物用少量的載體進(jìn)行共混，而無(wú)法獲得高性能、低成本的母料添加劑的問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明將粉體的三氧化銻和與低熔點(diǎn)的樹(shù)脂載體混合熔融，在經(jīng)螺桿機(jī)擠出后切 粒或壓片制成粒狀，直接作為顆粒狀的阻燃協(xié)效劑，在添加在樹(shù)脂基體材料中，再經(jīng)螺桿擠 出機(jī)擠出時(shí)，因顆粒狀的三氧化二銻中起粘連作用的化合物熔融，在阻燃材料中仍起到原 來(lái)粉狀三氧化二銻的作用效果。與樹(shù)脂基體材料混合后，可與樹(shù)脂基體材料形成良好的分 散。因此大大減少了粉塵污染，改善勞動(dòng)環(huán)境，這對(duì)其它的無(wú)機(jī)物粉體制成成顆狀的無(wú)機(jī)物 有著意義深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
[0009] 本發(fā)明粉體的三氧化二銻由于含有樹(shù)脂載體，所以不存在與相同樹(shù)脂載體材料之 間共熔的問(wèn)題，故可用于多種通用塑料和工程塑料，使用范圍廣。
[0010] 本發(fā)明的生產(chǎn)機(jī)械為高速攪拌機(jī)和螺桿擠出機(jī)，最終采取水環(huán)式切粒。其螺桿擠 出機(jī)能采用普通的雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、往復(fù)式螺桿擠出機(jī)以及輥式螺桿擠出機(jī) 等擠出機(jī)，生產(chǎn)機(jī)械普通、易得，生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度較低，具有較強(qiáng)的可操作性。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 通過(guò)下面給出的本發(fā)明的具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地了解本發(fā)明。
[0012] 實(shí)施例1。
[0013]將96%的三氧化二鋪，4%的聚乙烯樹(shù)脂放入高速攪拌機(jī)高速攪拌至95°C± 2°C，大 約30分鐘，當(dāng)攪拌至無(wú)粉塵時(shí)，將混合后的物料加入到長(zhǎng)徑比為44雙螺桿擠出機(jī)中，雙螺 桿擠出機(jī)料筒六個(gè)區(qū)的控制溫度分別為I區(qū)122°C，II區(qū)128°C，III區(qū)136°C，IV區(qū)146°C，V 區(qū)154 °C，VI區(qū)160°C，混合后的物料在雙螺桿擠出機(jī)料筒熔融、塑化、擠出，再水環(huán)式磨面 切粒，制成顆狀的三氧化二銻母粒。
[0014] 實(shí)施例2。
[0015] 將96%的三氧化二銻，4%的聚丙烯，放入高速攪拌機(jī)高速攪拌至100°C±2°C，大約 35分鐘，當(dāng)攪拌至無(wú)粉塵時(shí)，將混合后的物料加入到長(zhǎng)徑比為20的往復(fù)式螺桿擠出機(jī)中， 往復(fù)式螺桿擠出機(jī)料筒六個(gè)區(qū)的控制溫度分別為I區(qū)l〇〇°C，II區(qū)110°C，III區(qū)115°C，IV區(qū) 125°C，V區(qū)135°C，VI區(qū)150°C，混合后的物料在往復(fù)式螺桿擠出機(jī)料筒熔融、塑化、擠出， 再磨面水環(huán)切粒，制成顆狀的三氧化二銻母粒。
[0016] 實(shí)施例3。
[0017] 將97%的三氧化二鋪，3%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物放入高速攪拌機(jī)高速攪拌至 82°C±2°C，大約25分鐘，當(dāng)攪拌至無(wú)粉塵時(shí)，將混合后的物料加入到長(zhǎng)徑比為56單螺桿擠 出機(jī)中，單螺桿擠出機(jī)料筒六個(gè)區(qū)的控制溫度分別為I區(qū)130°C，II區(qū)135°C，III區(qū)140°C， IV區(qū)150°C，V區(qū)160°C，VI區(qū)170°C，混合后的物料在單螺桿擠出機(jī)料筒熔融、塑化、擠出， 再磨面水環(huán)切粒，制成顆狀的三氧化二銻母粒。
[0018] 實(shí)施例4。
[0019]將98%的三氧化二鋪，2%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物放入高速攪拌機(jī)高速攪拌至 75°C，大約25分鐘，當(dāng)攪拌至無(wú)粉塵時(shí)，將混合后的物料加入到長(zhǎng)徑比為32雙螺桿擠出機(jī) 中，雙螺桿擠出機(jī)料筒六個(gè)區(qū)的控制溫度分別為I區(qū)128°C，II區(qū)134°C，III區(qū)146°C，IV區(qū) 158°C，V區(qū)168°C，VI區(qū)180°C，混合后的物料在雙螺桿擠出機(jī)料筒熔融、塑化、擠出，再磨 面水環(huán)切粒，制成制成顆狀的三氧化二銻母粒。
[0020] 將本發(fā)明制成的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為載體的三氧化二銻與顆粒狀的阻燃 劑相混合的配方如表1 (單位：％)。
[0021] 表1檢測(cè)材料配方。
[0023] 表3阻燃HIPS性能比較表。
[0024] 通過(guò)上述表2和表3對(duì)比證明，本發(fā)明所述的顆粒狀三氧化二銻與主阻燃劑以及 與不同樹(shù)脂基體混合后，其阻燃性能均能達(dá)到V-0級(jí)，拉伸強(qiáng)度、懸臂梁沖擊強(qiáng)度缺口基本 不受影響，其斷裂伸長(zhǎng)率提高，降低了平均收縮率，能適當(dāng)?shù)靥岣咦枞疾牧系牧W(xué)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法，其特征在于：將96%~98% (重量百分比，下同） 的三氧化二銻粉體，2%~4%的載體樹(shù)脂，在高速攪拌機(jī)高速攪拌至70°C ~1 KTC，當(dāng)攪拌至無(wú) 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。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法，其特征在于：所述的 載體為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種三氧化二銻阻燃母粒的制備方法。以所有原材料總重量為100%，（重量百分比）將三氧化二銻粉體材料96～98%，載體樹(shù)脂2~4%，在高速攪拌機(jī)或連續(xù)改性機(jī)組設(shè)備中加熱攪拌，充分混合后，加入到雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)水環(huán)造粒設(shè)備造粒成型，成型后經(jīng)振動(dòng)篩自動(dòng)區(qū)分母粒規(guī)格，經(jīng)過(guò)干燥機(jī)除濕后包裝。本發(fā)明的三氧化二銻粉體含量在96～98%，針對(duì)不同的加工基材和性能要求，選取不同的載體樹(shù)脂，制造出適合塑料加工行業(yè)使用的母粒。
【IPC分類(lèi)】C08L23/12, C08K3/22, C08L23/06, C08L23/08, C08J3/22, C08L55/02, C08L51/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105111569
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510653254
【發(fā)明人】陸建強(qiáng), 宮勛, 胡興勝
【申請(qǐng)人】江蘇五信新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月11日