專利名稱：含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氮磷類膨脹阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚合物因其容易燃燒而又應(yīng)用廣泛，在可燃固體火災(zāi)中占有主導(dǎo)地位。無(wú)機(jī)阻燃劑如氫氧化鎂和氫氧化鋁雖然同時(shí)具有阻燃和抑煙作用且燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒氣體和腐蝕性氣體,但因所需的添加量較大而嚴(yán)重影響被阻燃材料的物理、機(jī)械性能及加工性能。囟系阻燃劑雖然有較好的阻燃效果，但因其起阻燃作用的HX是有毒的腐蝕性氣體，對(duì)環(huán)境和人體有害，已逐漸被淘汰。膨脹型阻燃劑是以氮、磷類化合物為主要組成的阻燃劑，其不含面素，是一種環(huán)保型阻燃劑。據(jù)英國(guó)《聚合物降解與穩(wěn)定》(Polymer Degradation andStability, 90: 523-534， 2005)介紹，加入占體系總質(zhì)量40%的由三聚氰胺磷酸銨和季戊四醇組成的膨脹阻燃劑所制得的阻燃聚丙烯才能達(dá)到UL-94V0級(jí)別，但因添加膨脹阻燃劑的總量較大而會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度下降。據(jù)美國(guó)《聚合物科學(xué)雜志》(Journal of Polymer Science ,part A:Ploymer chemistry 42: 6163 -6173, 2004)介紹，將有機(jī)蒙脫土與膨脹型阻燃劑協(xié)效阻燃聚丙烯時(shí)，當(dāng)有機(jī)蒙脫土質(zhì)量占體系總質(zhì)量百分含量比為4%時(shí)，可以明顯降低阻燃聚丙烯的熱釋》文速率；但隨著有機(jī)蒙脫土含量的增力口 (超過(guò)4%后)因團(tuán)聚加劇，其阻燃效果反而下降。
現(xiàn)有采用熔融共混法制得含有氮磷類膨脹阻燃劑或者含有氮磷類膨脹阻燃劑和阻燃增效劑的阻燃聚合物雖然具有低煙無(wú)毒和耐溶滴等特性，但阻燃效果仍不夠理想，耐溶滴性還有待提高，因所需添加的阻燃劑量較大而會(huì)使材料的力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度下降，且生產(chǎn)成本較高。
焦磷酸鐵和磷酸鐵可作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑(鐵質(zhì)強(qiáng)化劑)，用于強(qiáng)化奶粉、嬰兒食品、乳品及其他食品，其穩(wěn)定性較好，且具有無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已產(chǎn)業(yè)化，目前研究人員主要注意它在食品添加劑方面的應(yīng)用前景，但對(duì)于焦磷酸鐵和磷酸鐵在阻燃方面的研究至今未見報(bào)道。同時(shí)磷酸鑭、磷酸鈰和焦磷酸錳這些物質(zhì)在阻燃方面的研究也未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑及其制備方法，在保證其阻燃效果的同時(shí)克服現(xiàn)有氮磷類膨脹阻燃劑阻燃效率低、阻燃劑添加量較大等缺點(diǎn)，減少阻燃劑對(duì)基體的不利影響。
本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑，其特征在于含有質(zhì)量百分比90 ~99. 95 %的氮磷類膨脹阻燃劑和0. 05 -10%的阻燃增效劑。
本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑的制備方法，其特征在于按質(zhì)量將90 ~ 99. 95 %的氮磷類膨脹阻燃劑和0. 05 ~ 10 %的阻燃增效劑混合均勻，即得到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。所述氮磷類膨脹阻燃劑包括氮磷類復(fù)配型膨脹阻燃劑或/和氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃
劑；
所述氮磷類復(fù)配型膨脹阻燃劑由炭源氣源酸源按質(zhì)量比l: 0~1. 0: 1.0-3.0 復(fù)配而成；
其中炭源選自季戊四醇、雙季戊四醇或大分子三溱系成炭劑中的一種或多種，或上 述炭源的4敖膠嚢化產(chǎn)物中的一種或多種；
所述氣源選自三聚氰胺、雙氰胺或尿素中的一種或多種，或上述氣源的微膠嚢化產(chǎn) 物中的一種或多種；
所述酸源選自聚磷酸銨、磷酸銨、三聚氰胺聚磷酸銨或三聚氰胺磷酸銨中的一種或 多種，或上述酸源的微膠嚢化產(chǎn)物中的一種或多種；
所述氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑選自3， 9-二羥基-3, 9-二氧-2, 4, 8, 10-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5， 5]十一烷-3, 9-二三聚氰胺或雙(2,6, 7-三氧雜-l-磷雜雙環(huán)[2. 2. 2] 辛烷-1-氧-4-亞甲基)酸式磷酸酯三聚氰胺中的一種或多種，或上述氮磷類單質(zhì)型膨脹 阻燃劑的孩i膠嚢產(chǎn)物中的 一種或多種；
所述微膠嚢化包括密胺樹脂微膠囊化、環(huán)氧樹脂微膠嚢化、硅氧烷微膠囊化或聚氨 酯微膠嚢化。
所述阻燃增效劑選自磷酸鑭、磷酸鈰、焦磷酸錳、磷酸鐵或焦磷酸鐵中的一種或多種。
本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑可適用于對(duì)聚烯烴包括聚乙烯、聚丙 烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、三元乙丙橡膠或乙烯-辛烯共聚物，聚酯包括聚丁二酸丁二 醇酯、聚苯二曱酸乙二酯、聚氨酯或聚乳酸，苯基聚合物包括聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-丙烯腈共聚物的阻燃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，以聚丙烯為例，現(xiàn)有技術(shù)按占體系總質(zhì)量百分比計(jì)算至少含有 25%氮磷類膨脹阻燃劑時(shí)阻燃聚丙烯才能達(dá)到UL-94 V0級(jí)別；而采用本發(fā)明的含有阻燃 增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑來(lái)阻燃聚丙烯，由于體系中含有阻燃增效劑，在氮磷類膨脹 阻燃劑占體系總質(zhì)量百分比為20%時(shí)就能達(dá)到UL-94 V0級(jí)別，阻燃劑用量相比上述現(xiàn)有 技術(shù)減少了 20%。釆用本發(fā)明的阻燃劑克服了現(xiàn)有阻燃效率低、阻燃劑添加量較大等缺點(diǎn)， 減少了阻燃劑吸濕性對(duì)基體阻燃性能的不利影響，減少了阻燃劑對(duì)基體的力學(xué)性能的不 利影響，生產(chǎn)和使用都很方便。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一 步說(shuō)明本發(fā)明。 實(shí)施例1:
本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑的制備按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量8% 的焦磷酸鐵與30. 7%的季戊四醇和61. 3%的聚磷酸銨放到攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，即?到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
對(duì)本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃 進(jìn)行阻燃效果測(cè)試 先以上述制備的本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑來(lái)制備阻燃聚丙烯按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量25%的上述制得的含有阻燃增效劑的氮石舞類膨月長(zhǎng)阻燃劑與占體 系總質(zhì)量70%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。
然后將該阻燃聚丙烯干燥后壓板，裁切成130mm X 13mm X 3 mm和130mm X 6. 5mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條，按ASTM D635-77標(biāo)準(zhǔn)在CZF-3型水平垂直燃燒測(cè)定儀上進(jìn)行UL-94 垂直燃燒測(cè)試，可達(dá)到UL-94 V-0級(jí)別；極限氧指數(shù)按ASTM D2863-77標(biāo)準(zhǔn)在HC-2型氧 指數(shù)儀上測(cè)試，其極限氧指數(shù)值達(dá)33. 0。
對(duì)比例1:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量33. 3°/。的季戊四醇和66. 7%的聚磷酸銨放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)?拌均勻，得到用于對(duì)比的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量25%的上述制得的作對(duì)比用的不含阻燃增效劑的氮磷類膨 脹阻燃劑與占體系總質(zhì)量70%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，得到作對(duì) 比用的阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 6. 5mm X 3 mm和130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo) 準(zhǔn)樣條后進(jìn)行檢測(cè)，其極限氧指數(shù)值達(dá)28. 8，垂直燃燒可以達(dá)到UL-94 V-O級(jí)別。
從上面的實(shí)施例1和對(duì)比例1可以看出在氮磷類膨脹阻燃劑和焦磷酸鐵總添加量 保持25%不變的情況下，實(shí)施例1的氧指數(shù)比對(duì)比例1的氧指數(shù)要高出4. 2個(gè)單位，說(shuō) 明采用本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑來(lái)制備阻燃聚丙烯，可明顯提高聚 丙稀材料的阻燃性能。
實(shí)施例2:
含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑的制備:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量10%的焦磷酸 鐵與30%的季戊四醇和60°/。的聚磷酸銨放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢柚辆鶆颍吹玫奖景l(fā)明的含 有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量20%的本實(shí)施例制備的上述含有阻燃增效劑 的氮磷類膨脹阻燃劑與占75%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻 燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行沖全測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 V-0級(jí)別。
實(shí)施例3:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量0. 05%的焦磷酸鐵與33. 32%的聚磷酸銨、33. 32%的季戊四 醇和33. 31%的三聚氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，即得到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷 類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量22%的本實(shí)施例制備的含有阻燃增效劑的氮 磷類膨脹阻燃劑與占體系總質(zhì)量73%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即 得到阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，垂直燃燒達(dá) 到UL-94 V—O級(jí)別。
實(shí)施例4:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量1°/。的焦磷酸鐵與49. 5%的三聚氰胺聚磷酸銨、24. 75%的雙 季戊四醇和24. 75%的三聚氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁吹玫奖景l(fā)明的含有阻燃增效劑 的氮磷類膨脹阻燃劑。阻燃效果測(cè)試4姿質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量21%的上述制得的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與74%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 V-O級(jí)別。
實(shí)施例5:
含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑的制備:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量10%的焦磷酸鐵與90%的3, 9-二羥基-3， 9-二氧-2， 4, 8， lO-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5， 5]十一烷-3, 9-二三聚氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁吹玫奖景l(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量25%的上述制得的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與70%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 V-O級(jí)別。
實(shí)施例6:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量8%的磷酸鐵與25%的季戊四醇、50%的聚磷酸銨和8%的三聚氰胺、9%的3, 9-二羥基-3, 9-二氧-2, 4, 8, 10-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5, 5]十一烷-3， 9-二三聚氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，即得到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試先以本實(shí)施例制備的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑來(lái)制備阻燃聚丙烯按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量25%的上述制得的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與占70%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 V-O級(jí)別。
如果將本實(shí)施例中的磷酸鐵替換為磷酸鑭、磷酸鈰、焦磷酸錳、磷酸鐵或焦磷酸鐵中的一種或多種，將酸源聚磷酸銨替換成聚磷酸銨、磷酸銨、三聚氰胺聚磷酸銨或三聚氰胺磷酸銨中的一種或多種或上述酸源的微膠嚢化產(chǎn)物中的一種或多種，將氣源三聚氰胺替換成三聚氰胺、雙氰胺或尿素中的一種或多種或上述氣源的4鼓膠嚢化產(chǎn)物中的一種或多種，將炭源季戊四醇替換成季戊四醇、雙季戊四醇或大分子三嗪系成炭劑中的一種或多種或上述成炭劑的微膠囊化產(chǎn)物中的一種或多種，將3, 9-二羥基-3， 9-二氧-2， 4,8， 10-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5， 5]十一烷-3, 9-二三聚氰胺換成3， 9-二幾基-3, 9-二氧-2, 4， 8， 10-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5, 5]十一烷-3, 9-二三聚氰胺或雙(2， 6,7-三氧雜-l-磷雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷-1-氧-4-亞曱基)酸式磷酸酯三聚氰胺中的一種或多種或上述氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑的微膠嚢產(chǎn)物中的一種或多種，也可得到與上述實(shí)施例中相似的阻燃結(jié)果；所述的微膠嚢化包括密胺樹脂微膠嚢化、環(huán)氧樹脂微膠嚢化、硅氧烷微膠囊化或聚氨酯凝』交嚢化。
實(shí)施例7:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量2%的焦磷酸鐵、2°/。焦磷酸錳、1%磷酸鑭與30%的聚磷酸銨、10%密胺包裹聚磷酸銨、l(W硅氧烷包裹聚磷酸銨、7%環(huán)氧樹脂包裹聚磷酸銨、10%季戊四醇、9°/。雙季戊四醇、5°/。的三聚氰胺、5%雙氰胺和9%的雙(2, 6, 7-三氧雜-l-石粦雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷-l-氧-4-亞曱基)酸式磷酸酯三聚氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，即得到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量25%的上述制得的含有阻燃增效劑的氮磷類 膨脹阻燃劑與70%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。 將其裁切成130ram X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 V-0級(jí)別。
對(duì)比例2:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量33. 3%的季戊四醇和66. 7%的聚磷酸銨放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)?拌，得到用于對(duì)比的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量20%上述制得的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與占 75%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3咖的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)不到UL-94級(jí)別。
對(duì)比例3:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量1oy。的氧化鐵與3oy。的季戊四醇、60%的聚磷酸銨放入攪拌 機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁玫接糜趯?duì)比的含有氧化鐵阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量2oy。的上述制得的含有氧化鐵阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻
燃劑與75°/。的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁 切成130咖X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)不到UL-94級(jí)別。 對(duì)比例4:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量l(W的有機(jī)改性蒙脫土與30%的季戊四醇和60%的聚磷酸銨 放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，得到用于?duì)比的含有有^L改性蒙脫土阻燃增效劑的氮磷類膨脹 阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量20%上述制得的含有有機(jī)改性蒙脫土阻燃增效劑的氮磷類 膨脹阻燃劑與75°/ 的聚丙烯和5°/。的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。 將其裁切成130咖X 13mm X 3 mra的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)不到UL-94級(jí)別。
對(duì)比例5:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量10%的硼酸鋅與30%的季戊四醇和6oy。的聚磷酸銨放入攪拌 機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁玫接糜趯?duì)比的含有硼酸鋅阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量2oy。上迷制得的含有硼酸鋅阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃
劑與75%的聚丙烯和5%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯熔融共混，即得到阻燃聚丙烯。將其裁切 成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，垂直燃燒達(dá)不到UL-94級(jí)別。 實(shí)施例8:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量8%的磷酸鐵與28%的季戊四醇、56%的聚磷酸銨和8%的三聚 氰胺放入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，即得到本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
阻燃效果測(cè)試先以本實(shí)施例制備的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑來(lái)制備阻 燃聚乙烯:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量28%的上述制得的本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類 膨脹阻燃劑與占72%的聚乙烯熔融共混，即得到阻燃聚乙烯。將其裁切成130鵬X 13咖X 3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，垂直燃燒達(dá)到UL-94 VO級(jí)別。
對(duì)比例6:按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量30. 4%的季戊四醇、8. 7%的三聚氰胺和60. 9%的聚磷酸銨放 入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁玫接糜趯?duì)比的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量28%的上述制得的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與 占72%的聚乙烯熔融共混，即得到阻燃聚乙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo) 準(zhǔn)樣條進(jìn)行4全測(cè)，垂直燃燒達(dá)UL-94 V2級(jí)別。
對(duì)比例7:
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量30. 4。/。的季戊四醇、8. 7%的三聚氰胺和60. 9%的聚磷酸銨放 入攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，得到用于?duì)比的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑。
按質(zhì)量比將占體系總質(zhì)量34%的上述制得的不含阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑與 占66%的聚乙烯熔融共混，即得到阻燃聚乙烯。將其裁切成130mm X 13mm X 3 mm的標(biāo) 準(zhǔn)樣條進(jìn)行檢測(cè)，垂直燃燒達(dá)UL-94 VO級(jí)別。
分析和結(jié)論
從上述實(shí)施例1和對(duì)比例1可以看出在添加相同含量的阻燃添加物時(shí)，實(shí)施例1 中制得的阻燃聚丙烯比對(duì)比例1中制得的阻燃聚丙烯的氧指數(shù)高出4.2個(gè)單位，說(shuō)明本 發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑具有更高的阻燃效率；
從上述實(shí)施例2和對(duì)比例1, 2可以看出在不含有本發(fā)明的阻燃增效劑的情況下， 按占體系總質(zhì)量百分比計(jì)算至少含有2 5 %氮磷類膨脹阻燃劑時(shí)阻燃聚丙烯才能達(dá)到 UL-94 VO級(jí)別，而加入本發(fā)明的含有增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑，在阻燃劑占體系總質(zhì) 量百分比為20。/。時(shí)聚丙烯就能達(dá)到UL-94 VO級(jí)別，阻燃劑用量相比對(duì)比例l減少了 20%，， 說(shuō)明本發(fā)明克服了現(xiàn)有氮磷類膨脹阻燃劑阻燃效率低、阻燃劑添加量較大等缺點(diǎn)；
從實(shí)施例2和對(duì)比例3, 4, 5可以看出，本發(fā)明的膨脹型阻燃劑中的增效劑與傳統(tǒng) 的阻燃增效劑例如氧化鐵，硼酸鋅或有機(jī)改性蒙脫土等相比具有更好的阻燃效率，在同 等添加量情況下，本發(fā)明的含有本發(fā)明增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑可以使聚丙烯達(dá)Ul-94 V-0級(jí)別;
從實(shí)施例8和對(duì)比例6， 7可以看出在不含有本發(fā)明的阻燃增效劑的情況下，按 占體系總質(zhì)量百分比計(jì)算至少含有34 %氮磷類膨脹阻燃劑時(shí)阻燃聚乙烯才能達(dá)到UL-94 V0級(jí)別，而加入本發(fā)明的含有增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑，在阻燃劑占體系總質(zhì)量百分 比為28%時(shí)聚乙烯就能達(dá)到UL-94 V0級(jí)別，阻燃劑用量相比對(duì)比例7減少了 17. 6%,, 說(shuō)明本發(fā)明克服了現(xiàn)有氮磷類膨脹阻燃劑阻燃效率低、阻燃劑添加量較大等缺點(diǎn)。
利用本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑對(duì)聚烯烴包括聚乙烯、乙烯-乙酸 乙烯共聚物、三元乙丙橡膠或乙烯-辛烯共聚物，聚酯包括聚丁二酸丁二醇酯、聚苯二 曱酸乙二酯、聚氨酯或聚乳酸，苯基聚合物包括聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-丙烯腈共聚物進(jìn)行阻燃時(shí)，與上述實(shí)施 例中的具體做法基本相同，均可以大大減少氮磷類膨脹阻燃劑用量，相比現(xiàn)有不加阻燃 增效劑阻燃技術(shù)，氮磷類膨脹阻燃劑添加量減少了 10~25%,克服了現(xiàn)有氮磷類膨脹阻燃 劑阻燃效率低、阻燃劑添加量較大等缺點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑，其特征在于含有質(zhì)量百分比90～99.95％的氮磷類膨脹阻燃劑和0.05～10％的阻燃增效劑；所述氮磷類膨脹阻燃劑包括氮磷類復(fù)配型膨脹阻燃劑或/和氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑；所述阻燃增效劑選自磷酸鑭、磷酸鈰、焦磷酸錳、磷酸鐵或/和焦磷酸鐵。
2、 權(quán)利要求1所述含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑的制備方法，其特征在于按 質(zhì)量將90 - 99. 95 %的氮磷類膨脹阻燃劑和0. 05 ~ 10 %的阻燃增效劑混合均勻，即得到 本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑；所述氮磷類膨脹阻燃劑包括氮磷類復(fù)配 型膨脹阻燃劑或/和氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑；所述阻燃增效劑選自磷酸鑭、磷酸鈰、焦 磷酸錳、磷酸鐵或/和焦磷酸鐵。
3、 如權(quán)利要求1所述含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑或權(quán)利要求2所述的制備 方法，特征在于所述氮磷類復(fù)配型膨脹阻燃劑由炭源氣源酸源按質(zhì)量比l: 0~1.0: 1. 0~ 3. 0復(fù)配而成；所述炭源選自季戊四醇、雙季戊四醇或/和大分子三嗪系成炭劑，或上述炭源的微 膠嚢化產(chǎn)物中的 一種或多種；所述氣源選自三聚氰胺、雙氰胺或/和尿素，或上述氣源的微膠嚢化產(chǎn)物中的一種 或多種；所述酸源選自聚磷酸銨、磷酸銨、三聚氰胺聚磷酸銨或/和三聚氰胺磷酸銨，或上 述酸源的微膠嚢化產(chǎn)物中的 一種或多種；所述氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑選自3， 9-二羥基-3, 9-二氧-2, 4， 8， 10-四氧雜-3, 9-二磷雜螺環(huán)[5, 5]十一烷-3, 9-二三聚氰胺或/和雙(2,6, 7-三氧雜-l-褲雜雙環(huán)[2. 2. 2] 辛烷-1-氧-4-亞曱基)酸式磷酸酯三聚氰胺，或上述氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑的微膠嚢 產(chǎn)物中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑及其制備方法，其特征是按質(zhì)量將90～99.95％的氮磷類膨脹阻燃劑和0.05～10％的阻燃增效劑混合均勻；所述氮磷類膨脹阻燃劑包括氮磷類復(fù)配型膨脹阻燃劑或/和氮磷類單質(zhì)型膨脹阻燃劑；所述阻燃增效劑選自磷酸鑭、磷酸鈰、焦磷酸錳、磷酸鐵或/和焦磷酸鐵。本發(fā)明的含有阻燃增效劑的氮磷類膨脹阻燃劑可適用于對(duì)聚烯烴、聚酯或苯基聚合物進(jìn)行阻燃，克服了現(xiàn)有氮磷類膨脹阻燃劑阻燃效率低、添加量大等缺點(diǎn)，減少了阻燃劑吸濕性對(duì)基體的阻燃性能的不利影響，減少了阻燃劑對(duì)基體的力學(xué)性能的不利影響，生產(chǎn)和使用都很方便。
文檔編號(hào)C09K21/12GK101638583SQ20091014473
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者磊 宋, 聶士斌, 源 胡 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)