专利名称：硅系阻燃剂及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种阻燃剂，特别涉及一种用于矿用阻燃输送带或电缆料加工中的无机硅系阻燃剂。
背景技术：
阻燃剂是塑料加工中消费量最多的助剂之一，在合成纤维、橡胶、涂料等方面也有广阔的应用前景。目前市场上已有的阻燃剂主要分为无机和有机两种类型，其中无机阻燃剂价格虽低，但其影响制品的加工性能及物理机械性能；有机阻燃剂虽然对制品的加工性能及物理性能影响不大，但其成本高，并且一般含有对人体有害的毒性物质(如卤素)。目前国际上使用的溴、氯、磷、硼、锑共五大类燃阻剂的上百种产品都程度不同地存有一定的毒素。在全世界范围内都已明令限期使用溴类阻燃剂产品，其它类型阻燃剂也将被无毒阻燃剂所替代。
针对现有阻燃剂的上述缺点，申请人经过不懈努力，发明了一系列无机硅系阻燃剂，如申请人之前已经向国家知识产权局申请的申请号为200510053434.9的发明专利。这类硅系燃阻剂不含卤素，功效大，使用范围广。它们的出现，填补了世界范围内硅系阻燃剂的空白，开创了阻燃剂产品的另一个分支。随着在生产使用当中所获得的巨大成功，现在这种硅系阻燃剂已经引起了全世界阻燃界同行的高度重视和认同。
发明内容
本发明一方面提供了一种不影响制品物理机械性能且价格低廉的无机硅系阻燃剂。
本发明的无机硅系阻燃剂主要包括二氧化硅20％-59％；硼酸锌18％-60％；氧化镁20％-60％。
本发明另一方面提供了一种上述无机硅系阻燃剂的生产方法。
该生产方法为将20-59份二氧化硅放入反应釜，升温至120℃-190℃；再加入18-60份硼酸锌和20-60份氧化镁，升温至150℃-230℃；在3-5分钟内分别加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶联剂、1-3份增塑剂和3-5份稳定剂。
本发明的偶联剂没有特别限定，如可采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂等；汽油优选采用高标号汽油，如可采用120-300#汽油；增塑剂也无特别限定，例如可采用二辛酯或二丁酯增塑剂等；稳定剂也没有特别限定，例如可采用三盐或二盐等稳定剂。
本发明的硅系阻燃剂不损害聚合物制品的物理机械性能，即聚合物经阻燃加工后，其原来的物理性能不变坏，特别是不降低热变形温度、机械强度和电气性能等；阻燃效果持久且生产成本远低于有机阻燃剂。
具体实施例方式
分别将原料二氧化硅、硼酸锌和氧化镁干燥后研磨(球磨)均匀至325目以上备用。
实施例1将20公斤二氧化硅放入反应釜中，升温至120℃；然后加入20公斤硼酸锌和60公斤氧化镁，继续升温至150℃-230℃；接着在3分钟内分别加入5公斤120#汽油、10公斤十二烷基苯、1公斤硅烷偶联剂(KH-550)、1公斤二辛酯增塑剂和3公斤三盐稳定剂(三盐基硫酸铅)；冷却后出釜，制得本发明的阻燃剂。
实施例2将20公斤二氧化硅放入反应釜中，升温至150℃；然后加入60公斤硼酸锌和20公斤氧化镁，继续升温至190℃；接着在4分钟内分别加入6公斤200#汽油、11公斤十二烷基苯、1.5公斤钛酸酯偶联剂(CS-101)、2公斤二丁酯增塑剂和4公斤二盐稳定剂(二盐基亚磷酸铅)；冷却后出釜，制得本发明的阻燃剂。
实施例3将60公斤二氧化硅放入反应釜中，升温至190℃；然后加入20公斤硼酸锌和20公斤氧化镁，继续升温至230℃；接着在5分钟内分别加入8公斤300#汽油、12公斤十二烷基苯、2公斤铝酸酯偶联剂(H-2)、3公斤二丁酯增塑剂和5公斤二盐稳定剂(二盐基亚磷酸铅)；冷却后出釜，制得本发明的阻燃剂。
生产过程中，由于各种起改性作用的添加剂如偶联剂、汽油、十二烷基苯、增塑剂以及稳定剂在高温下大多挥发或分解，经检测后所得成品的主要活性成分为二氧化硅、硼酸锌和氧化镁，含量分别为20-59％、18-60％和20-60％。外观为灰白色粉末，粒度在320目以上，密度为1.9-1.95g/cm；含水量不高于0.5％。
本产品优点如下1、高效在PVC阻燃输送带糊体配方中，使用本品20-25份(重量百分比)，即可使产品的阻燃效果达到煤炭部MT147-92标准。
2、分散性好在高分子材料中分散均匀。
3、对高分子材料无不良影响本品对高分子材料的物理化学性能影响小，且具有一定补强作用。例如可提高阻燃输送带整体的密实性。
4、使用方便，价格低廉。
5、无毒本品不含卤素等毒性物质。
本领域技术人员应当理解，上述实施例仅为解释本发明而不应当理解为对其的限制。
权利要求
1.一种硅系阻燃剂，主要包括二氧化硅20％-59％；硼酸锌18％-60％；氧化镁20％-60％。
2.一种硅系阻燃剂的生产方法，包括步骤将20-59份二氧化硅放入反应釜，升温至120℃-190℃；再加入18-60份硼酸锌和20-60份氧化镁，升温至150℃-230℃；在3-5分钟内分别加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶联剂、1-3份增塑剂和3-5份稳定剂，最后冷却出釜制得所述阻燃剂。
3.如权利要求2所述的硅系阻燃剂的生产方法，其特征在于所述二氧化硅、硼酸锌和氧化镁的粒度均为325目以上。
4.如权利要求2所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
5.如权利要求2所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的汽油为120-300#汽油。
6.如权利要求2所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的增塑剂为二辛酯或二丁酯增塑剂。
7.如权利要求2所述的硅系阻燃剂，其特征在于所述的稳定剂为三盐或二盐稳定剂。
全文摘要
本发明提供了一种不影响制品物理机械性能且价格低廉的无机硅系阻燃剂及其生产方法。该阻燃剂主要含有二氧化硅、硼酸锌和氧化镁。这种阻燃剂不损害聚合物制品的物理机械性能，无毒、阻燃效果持久且生产成本远低于有机阻燃剂。
文档编号C08K5/54GK1709953SQ200510017749
公开日2005年12月21日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者马顺发, 马睿智, 张雅琪, 马睿君, 康玉莹 申请人:马顺发