溴系阻燃剂黄变抑制剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于化工制剂的制备技术领域，涉及一种能防止在阻燃级塑料加工过程中因添加溴系阻燃剂而出现制品黄变现象的溴系阻燃剂黄变抑制剂。
【背景技术】
[0002]阻燃级塑料加工过程中，在待加工的塑料树脂原料中要加入适量的工业溴系阻燃剂，由于工业溴系阻燃剂中含有少量不稳定溴化物和游离溴等杂质，这些杂质分解温度低，在塑料热加工过程中易分解产生HBr气体或游离出溴，从而使制品变黄色(严重时会变成橙色或紫色并伴有难闻气味)，导致其产品的机械性能下降以及对加工设备的腐蚀。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有溴系阻燃剂添加后易使塑料制品变色的弊端，提供一种组方科学、成本低、制备方便、在塑料加工工艺中易于实施应用的溴系阻燃剂黄变抑制剂，另外也提供根据以上述溴系阻燃剂黄变抑制剂为原料制备的系列防黄变溴系阻燃塑料。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种溴系阻燃剂黄变抑制剂，由下述重量百分比的物质原料混合制成:
[0006]改性相溶树脂60 %?90 %，
[0007]金属氧化物5%?40%，
[0008]高级脂肪酸盐O?10%;
[0009]所述的改性相溶树脂为高氯化聚乙烯和/或溴化聚苯乙烯和/或溴化环氧树脂，所述的金属氧化物为二氧化钛和/或氧化钙和/或氧化锌和/或三氧化二锑和/或氧化镁，所述的高级脂肪酸盐为硬脂酸的钙、锌、铅、镉、钡、镁的金属盐，和/或月桂酸的钙、锌、铅、镉、钡、镁的金属盐，和/或蓖麻油酸的钙、锌、铅、镉、钡、镁金属盐；
[0010]该黄变抑制剂的制备方法包括浆状黄变抑制剂的制备方法和粉体黄变抑制剂的制备方法两种，其中
[0011 ] 浆状黄变抑制剂制备方法的步骤是:选用大于10000CP的糊状改性相溶树脂并将其加入至捏合机或研磨机中，再加入金属氧化物，或再加入金属氧化物和高级脂肪酸盐，密封搅拌或研磨30?45分钟，出料即制得浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂产品；
[0012]粉体黄变抑制剂制备方法的步骤是:将固体改性相溶树脂先经粉碎机粉碎并过筛，然后选取粒径小于1_的改性相溶树脂加入至粉体混料机中，再加入金属氧化物，或再加入金属氧化物和高级脂肪酸盐，开机混合20?30分钟即制得粉体溴系阻燃剂黄变抑制剂产品。
[0013]上述构成黄变抑制剂的物质原料中，改性相溶树脂采用能与硝基纤维及大多数树脂具有相溶性的树脂，其作用在于可成为混融包覆体及金属氧化物載体，否则两张皮就实现不了承载与包覆的双重目标，也难保证制品机械性能了 ；金属氧化物的作用在于可与阻燃剂释放出的Br或HBr反应不使其游离；高级脂肪酸盐为热稳助剂，单独包装，并依据阻纖剂或塑料原料及加工工艺条件决定加入或不加入，其作为制品热稳定性辅助剂。
[0014]利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备的一种防黄变溴系阻燃塑料的方法包括以下步骤:在装有醋酸丁酯、醋酸乙酯的捏合机中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂，醋酸丁酯、醋酸乙酯、氯代烷基多聚磷酯与溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比为3?15: 3?10: 0.5?3: I，将捏合机中物料密封搅拌约20?35分钟，使抑制剂分散均匀后，再加入溴系阻燃剂，溴系阻燃剂和溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比是100: 15±10，之后在密闭条件下开启混料机使物料均匀混合，然后再加入用于制作塑料的基料进行捏合，维持捏合料温度65?75°C，捏合时间80?90分钟，出料后转入过滤、炼胶工序，制得防黄变溴系阻燃塑料。
[0015]利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备的另一种防黄变溴系阻燃塑料的方法包括以下步骤:在装有醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇的捏合机中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂，醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、氯代烷基多聚磷酯与溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比为3?10: I?3: I?3: 0.8?2: 1，将捏合机中物料密封搅拌约20?35分钟，使抑制剂分散均匀后，再加入溴系阻燃剂，溴系阻燃剂和溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比是100: 15±10，之后在密闭条件下开启混料机使物料均匀混合，然后再加入用于制作塑料的基料进行捏合，维持捏合料温度65?75°C，捏合时间80?90分钟，出料后转入过滤、炼胶工序，制得防黄变溴系阻燃塑料。
[0016]利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备的第三种防黄变溴系阻燃塑料的方法包括以下步骤:在装有醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、丙酮的捏合机中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂，醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、丙酮、氯代烷基多聚磷酯与溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比为3?10: I?3: I?2: I?2: 0.8?2: 1，将捏合机中物料密封搅拌约20?35分钟，使抑制剂分散均匀后，再加入溴系阻燃剂，溴系阻燃剂和溴系阻燃剂黄变抑制剂的重量配比是100: 15± 10，之后在密闭条件下开启混料机使物料均匀混合，然后再加入用于制作塑料的基料进行捏合，维持捏合料温度65?75°C，捏合时间80?90分钟，出料后转入过滤、炼胶工序，制得防黄变溴系阻燃塑料。
[0017]实际对阻燃级塑料加工过程中，在向捏和机或混料机添塑料树脂原材料时，可将根据上述方法制得的防黄变溴系阻燃剂按配方计量值加入至待加工的塑料树脂基料中，即能达到抑制产品变黄的目的。阻燃剂与塑料树脂基料的配方量值一般为:对普通塑料，阻燃剂添加量为基料重量值的2%?6%，对易燃塑料(如环氧、聚氨酯等树脂)，阻燃剂添加量为基料重量值的10%?15%，对极易燃塑料(如硝化棉等)，阻燃剂添加量为基料重量值的30%?50%。
[0018]利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备的还有一种防黄变溴系阻燃塑料的方法包括以下步骤:在装有聚丙烯的混合机中加入粉体溴系阻燃剂黄变抑制剂，再加入溴系阻燃剂，聚丙烯、粉体溴系阻燃剂黄变抑制剂、溴系阻燃剂的重量配比为100: 0.5?1.5: 1.5?7，上述物料混合后，将混合料加入双螺杆成型机料斗中，换好相应模具，即可按螺压机各段工艺参数要求开机挤压出防黄变溴系阻燃塑料。
[0019]与现有技术相比，根据本专利技术加工的阻燃级塑料制品对比试验白度和机械性能指标均有明显提尚。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合一些具体的实施例对本
【发明内容】
做进一步说明。
[0021]实施例一
[0022]—、溴系阻燃剂黄变抑制剂的制备:选用粘稠度约为11000CP的糊状高氯化聚乙烯68克并将其加入至捏合机中，再加入二氧化钛17克，密封搅拌30分钟，制得浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂85克。
[0023]二、利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备防黄变溴系阻燃塑料:在装有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯350克的捏合机中，加入氯代烷基多聚磷酯90克及上述的浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂85克，密封搅拌30分钟，再加入400克溴磷复合阻燃剂S6000，继续搅拌30分钟。然后再加入用于制作塑料的基料一硝化棉1500克(折合干量约为1050克，下同)以及增白剂2克、阳离子兰2.5克，维持捏合料温度65?75°C，捏合时间85分钟，根据料压力、外观、手感及经验，合格即可出料并转入过滤、炼胶工序，各工序的工艺条件及步骤如下:
[0024]1、炼胶工艺条件:温控68±2°C，时间25?35分钟，溶水含量控制在15?16% ；
[0025]2、热加工工艺条件:压力20MP，温度80?85°C，停放36小时以上；
[0026]3、刨片:刨片机刨片厚度为52?56um (烘干后尺寸);
[0027]4、接下来进入烘干及放热放冷和压平阶段；
[0028]5、送检:本法样品经检测白度大于80%，最大断裂强度64.76MPa，断裂伸長率6.33%o
[0029]三、对比例
[0030]在装有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯350克的捏合机中，加入氯代烷基多聚磷酯90克、加入400克溴磷复合阻燃剂S6000，继续搅拌30分钟，然后再加入用于制作塑料的基料——硝化棉1500克、增白剂2克、阳离子兰2.5克。维持捏合料温度65?75°C，捏合时间85分钟，根据料压力、外观、手感及经验，合格即可出料并转入过滤、炼胶工序，各工序的工艺条件及步骤如下:
[0031]1、炼胶工艺条件:温控68±2°C，时间25?35分钟，溶水含量控制在15?16% ；
[0032]2、热加工艺条件:压力20MP，温度80?85°C，停放36小时以上；
[0033]3、刨片:刨片机刨片厚度为52?56um (烘干后尺寸);
[0034]4、接下来进入烘干及放热放冷和压平阶段；
[0035]5、送检:本法样品呈中黄色，且样品含有大量气孔，无法检测最大断裂强和断裂伸長率。
[0036]实施例二
[0037]一、溴系阻燃剂黄变抑制剂的制备:选用粘稠度为12000CP的糊状溴化聚苯乙烯45克及糊状高氯化聚乙烯25克并将它们加入至捏合机中，再加入二氧化钛10克、三氧化二锑5克，密封搅拌20分钟使之分散均匀后，加入硬脂酸钡4.5克、硬脂酸钙1.2克，形成浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂90.7克。
[0038]二、利用该溴系阻燃剂黄变抑制剂制备防黄变溴系阻燃塑料:在装有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯150克、乙醇200克的捏合机中加入氯代烷基多聚磷酯90克以及上述的浆状溴系阻燃剂黄变抑制剂，密封搅拌20分钟，使抑制剂分散均匀后，再加入420克溴磷复合阻燃剂HBCD，继续搅拌30分钟，然后再加入用于制作塑料的基料——硝化棉1500克以及增白剂2克、阳离子兰2.5克，维持捏合料温度65?75 °C，捏合时间85分钟，根据料压力、夕卜观、手感及经验，合格即可出料并转入过滤、炼胶工序，工序的工艺条件及步骤如下:
[0039]1、炼胶工艺条件:温控68±2°C，时间30?40分钟，溶水含量控制在15?16% ；<