一种磷氮类膨胀型阻燃材料及其制造方法

文档序号:3643662阅读:124来源:国知局

专利名称::一种磷氮类膨胀型阻燃材料及其制造方法
技术领域
:本发明涉及一种膨胀型阻燃材料及其制造方法,具体说是一种磷氮类膨胀型阻燃材料及其制造方法。
背景技术
:随着高分子材料科学的告诉发展,高分子材料已经广泛应用于国民经济、国防建设等领域。然而,大多数常用的高分子材料为易燃或可燃,且其燃烧过程中会释放出大量有毒的气体和黑烟,因而制约了高分子材料在其它领域内的应用。如何改善高分子材料的易燃现象、减少高分子材料燃烧过程中释放的有毒气体和黑烟,已经是一个研究热点。在现有技术中,人们在高分子材料制品的生产过程中,均在高分子材料内加入阻燃剂,使其制品拥有不燃或者难燃的性能。但是,目前的阻燃剂大多是含卤素的阻燃材料,由于含卣阻燃材料在燃烧的过程中会产生有毒气体,对环境污染较大,也会对人体健康造成损害,所以含卤阻燃材料被无卤阻燃材料的取代已经是一个阻燃材料的研究趋势。另外,金属氢氧化物也可以用作阻燃材料,如氢氧化镁,氢氧化铝等。无机阻燃剂的阻燃机理为在燃烧时分解成金属氧化物和水,吸收大量热量,同时脱水反应产生大量水蒸气稀释可燃性气体,而金属氧化物形成一个覆盖层,从而阻止氧气继续燃烧。但由于这类无机阻燃剂添加量一般较大,因此对高分子材料的加工性能的影响较大。现有的另一种阻燃剂为膨胀型阻燃剂,其原理是采用阻燃剂复配,其热降解产物促进聚合物表面迅速脱水碳化,形成碳化层,利用单质炭不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,达到阻燃保护的效果的阻燃机理。无论是单组分还是三组分膨胀型阻燃剂都有以下几个缺点其一是单组分盐类主要是在水中合成,产率较低;其二是膨胀型阻燃剂的主要成分的相对分子质量低,在加工过程中与基体不相容,易于迁移或析出现象,导致阻燃材料机械性能下降,达不到阻燃的效果。同时在巿场上使用的膨胀阻燃剂的相对分子量低,从而使阻燃材料的稳定性差,抗迁移性差,最终导致阻燃材料的物理性能降低,外观变差。且高分子材料与膨胀型阻燃剂相容性比较差,从而导致聚合物的机械性能下降。
发明内容本发明的发明目的在于克服现有技术的不足,提供一种阻燃效果好、无析出、无滴落且无毒少烟的磷氮类膨胀型阻燃材料本发明的另一个发明目的是提供一种制造上述磷氮类膨胀型阻燃材料的方法。本发明的发明目的是这样实现的一种磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,各组分的含量按质量百分比算分别为聚烯烃树脂59%-73%;磷酸类化合物8%-21%;多碳多羟基化合物3%-14%;含氮多碳类化合物3%-16%;偶联包覆剂0.1%-0.6%;增韧剂4%-10%;抗氧剂0.1%-0.8%;填料0.5%-10°/。;润滑剂0.1%-0.5%。所述磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物三者之间的比例为(1.8-4.7):(0.6-2.5):(0.4-2.8),三者质量份数之和占总质量份数的23%-28%。所述磷酸类化合物为聚磷酸铵。所述多碳多羟基化合物为季戊四醇。所述含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺、正磷酸二三聚氰胺的其中一种或上述成分以任意比例混合。所述聚烯烃树脂为聚丙烯。所述偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂。所述增韧剂为乙丙橡胶。所述抗氧剂为四[P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)的其中一种或上述成分以任意比例混合。所述抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、亚磷酸三(壬基苯基)酯(抗氧剂TNP)的其中一种或上述成分以任意比例混合。所述填料为蒙脱土、水镁石、沸石、膨胀石墨的其中一种或上述成分以任意比例混合。所述润滑剂为甲基硅油、液体石蜡的其中一种或上述成分以任意比例混合。一种制造上述磷氮类膨胀型阻燃材料的方法,其步骤如下a:将辚酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物分别在100'C环境下鼓风干燥3-6小时;b:按重量配比称取干燥好的磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入偶联包覆剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚烯烃树脂、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌3-5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在180-24(TC的螺杆温度下,按5Hz-15Hz的喂料速度喂料,经过挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。本发明具有以下优点1、本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料中由于釆用了磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物的复配体系,磷酸类化合物可以产生酯化多碳多羟基化合物的磷酸或偏磷酸,生成磷酸酯及其衍生物,该磷酸酯及其衍生物在分解温度下可以产生无机物以及形成残炭余物。含氮多碳类化合物可以作为生成磷酸酯及其衍生物的催化剂,并且释放出不燃性气体,因此其可有效改善聚烯烃树脂的易燃、出现滴落等现象。2、本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料中釆用了磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物的复配体系,在燃烧分解时不会释放出有毒气体,而且磷氮体系分解时产生的烟雾极少,因而在高分子材料燃烧时不会危急人们的生命安全。3、本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料中采用磷氮复配体系,由于磷酸类化合物和含氮多碳类化合物分子链的分子量较小,大分子主要是聚烯烃树脂,而聚烯烃树脂的柔韧性较好,所以该材料具有良好的加工性能。此外,磷氮复配体系的阻燃效率较高,因此其使用量也较少,可大幅降低材料的生产成本。具体实施例方式本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂,其中各个组分的含量按质量百分比算分别为聚烯烃树脂59%-73%;磷酸类化合物8%-21%;多碳多羟基化合物3%-14%;含氮多碳类化合物3°/-16%;偶联包覆剂0.1%-0.6%;增韧剂4%-10%;抗氧剂0.1%-0.8%;填料0.5/「10%;润滑剂0."/「0.5%。聚烯烃树脂采用聚丙烯,而磷酸类化合物、多碳多羟基化合物及含氮多碳类化合物形成复配体系,磷酸类化合物可以产生酯化多碳多羟基化合物的磷酸或偏磷酸,生成磷酸酯及其衍生物。磷酸类化合物、多碳多羟基化合物及含氮多碳类化合物三者之间反应可生成三(l-氧代-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷亚甲基-4)磷酸酯或2,2-二甲基-l,3-丙二醇-二(新戊二醇)双磷酸酯等磷酸酯衍生物,改善阻燃效果。该磷酸酯及其衍生物在分解温度下可以产生无机物以及形成残炭余物。含氮多碳类化合物可以作为生成磷酸酯及其衍生物的催化剂,并且释放出不燃性气体。为了使该体系能充分发挥作用,磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物三者之间的比例为(U-4.7):(0.6-2.5):(0.4-2.8),三者质量份数之和占总质量份数的23%-28%。磷酸类化合物釆用聚磷酸铵,也可以采用多聚磷酸铵、焦磷酸三聚氰胺、正二三磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺的其中一种或上述成分以任意比例混合;多碳多羟基化合物釆用季戊四醇,也可以采用双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、酚醛树脂的其中一种或上述成分以任意比例混合;含氮多碳类化合物则釆用氰尿酸三聚氰胺或正磷酸二三聚氰胺或以上成分以任意比例混合,也可以釆用氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、正二三磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺甲醛、硼酸三聚氰胺的其中一种或上述成分以任意比例混合。上述三类聚合物的分子链均具有小分子量基团,因而其分子链柔性较强,材料易于加工,且上述三类聚合物的反应基团均较多,所以三者之间的相容性较强。偶联包覆剂选用钼钬复合偶联剂,其起到包覆、偶联的作用。增韧剂选用乙丙橡胶,乙丙橡胶与聚丙烯、聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺之间具有良好7的相容性,其增韧效果好。抗氧剂可以选用四[P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076),或者是亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)或亚磷酸三(壬基苯基)酯(抗氧剂TNP)。上述四种抗氧剂与磷氮碳复配体系的相容性较强,且其抗氧化效果好。另外,上述抗氧剂中含有醇基或亚磷酸基,在材料聚合过程中可起到补充基团的作用。填料选用蒙脱土、水镁石、沸石、膨胀石墨的其中一种或上述成分以任意比例混合,上述填料与聚烯烃树脂之间的相容性优良,且可加强聚烯烃树脂的力学性能。润滑剂选用甲基硅油、液体石蜡的其中一种或上述成分以任意比例混合。由于聚烯烃树脂的分子链为规整型分子结构,且在加入小分子量基团后容易增强其分子链的规整性,加入润滑剂后可改善聚烯烃树脂熔体的流动性,使聚烯烃树脂易于加工。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤包括a:将磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物分别在100匸环境下鼓风干燥3-6小时;b:按重量配比称取干燥好的磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入偶联包覆剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚烯烃树脂、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌3-5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在180-240°C的螺杆温度下,按5Hz-15Hz的喂料速度喂料,经过挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。下面通过表1对各个实施例进一步说明本发明,但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内。实施例1本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168混合物;填料为水镁石;润滑剂为甲基硅油和液体石蜡混合物。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯73%;聚磷酸铵8%;季戊四醇11%;氰尿酸三聚氰胺3%;铝钛复合偶联剂0.1%;乙丙橡胶4%;抗氧剂1010:0.1%;抗氧剂168:0.1%;水镁石0.5%;甲基硅油0.1%;液体石蜡0.1%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇以及氰尿酸三聚氰胺分别在IO(TC环境下干燥3小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇以及氰尿酸三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1010、抗氧剂168、水镁石、甲基硅油及液体石蜡,加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在20(TC的温度下,按照10Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为30,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例2本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、鳞酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚嫌酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺和正磷酸二三聚氰胺混合物;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168混合物;填料为膨胀石墨;润滑剂为液体石蜡。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯59%;聚磷酸铵21%;季戊四醇3%;氰尿酸三聚氰胺2%;正磷酸二三聚氰胺2%;铝钛复合偶联剂0.6%;乙丙橡胶9%;抗氧剂1076:0.4%;抗氧剂168:0.4%;膨胀石墨2.5%;液体石9蜡0.1%。制造该磷氣类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺分别在10(TC环境下干燥4小时;b:按重量配比称取千燥好的聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却一干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1076、抗氧剂168、膨胀石墨及液体石蜡加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌3分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在24(TC的温度下,按照15Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为32,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例3本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为正磷酸二三聚氰胺;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂IOIO和抗氧剂TNP混合物;填料为蒙脱土、水镁石、沸石和膨胀石墨的混合物;润滑剂为甲基硅油和液体石蜡混合物。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯60%;聚磷酸铵8%;季戊四醇14%;正磷酸二三聚氰胺3%;铝钛复合偶联剂0.3%;乙丙橡胶4%;抗氧剂1010:0.1%;抗氧剂TNP:0.1%;蒙脱土3%;水镁石3%;沸石2%;膨胀石墨2%;甲基硅油0.3%;液体石蜡0.2%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇及正磷酸二三聚氰胺分别在IO(TC环境下干燥5小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇及正磷酸二三聚氰胺,10在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1010、抗氧剂TNP、蒙脱土、水镁石、沸石、膨胀石墨'、甲基硅油及液体石蜡加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在18(TC的温度下,按照5Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为32,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例4本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺;偶联包覆剂为铝钬复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168混合物;填料为蒙脱土;润滑剂为甲基硅油。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯61%;聚磷酸铵9%;季戊四醇3°/;氰尿酸三聚氰胺16%;销钛复合偶联剂0.2%;乙丙橡胶10%;抗氧剂1076:0.05%;抗氧剂168:0.05%;蒙脱土0.5%;甲基硅油0.2%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇及氰尿酸三聚氰胺分别在100。C环境下干燥3小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇及氰尿酸三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出4冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1076、抗氧剂168、蒙脱土及甲基硅油加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌4分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在21(TC的温度下,按照11Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为31,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例5本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增軔剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺和正磷酸二三聚氰胺混合物;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂r010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂TNP混合物;填料为蒙脱土和沸石混合物;润滑剂为甲基硅油和液体石蜡混合物。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯68%;聚磷酸铵10%;季戊四醇5%;氰尿酸三聚氰胺4%;正磷酸二三聚氰胺3%;铝钛复合偶联剂0.2%;乙丙橡胶5%;抗氧剂1010:0.1%;抗氧剂1076:0.1%;抗氧剂168:0.1%;抗氧剂TNP:0.1%;蒙脱土2%;沸石2%;甲基硅油0.1%;液体石蜡0.1%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺分别在10(TC环境下干燥5小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却4干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂抗氧剂TNP、蒙脱土、沸石、甲基硅油及液体石蜡加入b步骤中的铝钛复合偶联剂,在高速混合机中搅拌5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在20(TC的温度下,按照11Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。12该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为31,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例6本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺和正磷酸二三聚氰胺混合物;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168混合物;填料为水镁石和膨胀石墨混合物;润滑剂为液体石蜡。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯66%;聚磷酸铵13%;季戊四醇4%;氰尿酸三聚氰胺5%;正磷酸二三聚氰胺1%;铝钛复合偶联剂0.1%;乙丙橡胶6%;抗氧剂1010:0.2;抗氧剂168:0.3%;水镁石2.1%;膨胀石墨2.1%;液体石蜡0.2%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺分别在10(TC环境下干燥5小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入销钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙烯、乙丙橡胶、抗氧剂1010、抗氧剂168、水镁石、膨胀石墨及液体石蜡加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌4分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在21(TC的温度下,按照12Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为32,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。实施例7本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、偶联包覆剂、增韧剂、抗氧剂、填料、润滑剂及阻燃剂。聚烯烃树脂为聚丙烯;磷酸类化合物为聚磷酸铵;多碳多羟基化合物为季戊四醇;含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺和正磷酸二三聚氰胺混合物;偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂;增韧剂为乙丙橡胶;抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168混合物;填料为沸石;润滑剂为甲基硅油。各组分的含量按质量百分比算分别为聚丙烯63%;聚磷酸铵17%;季戊四醇6%;氰尿酸三聚氰胺1%;正磷酸二三聚氰胺:3%;铝钛复合偶联剂0.2%;乙丙橡胶:7%;抗氧剂1010:0.3;抗氧剂168:0.3%;沸石2%;甲基硅油0.2%。制造该磷氮类膨胀型阻燃材料的方法步骤—为a:先将聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺分别在10(TC环境下干燥5小时;b:按重量配比称取干燥好的聚磷酸铵、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺及正磷酸二三聚氰胺,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入铝钛复合偶联剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚丙餘、乙丙橡胶、抗氧剂1010、抗氧剂168、沸石及甲基硅油加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌4分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在22(TC的温度下,按照12Hz的喂料速度经过熔融—混炼—剪切—挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。该实施例的试样经GB/T2406-1993和GB/T2408-1996测试,其燃烧氧指数为30,阻燃级别为VO,燃烧过程无滴落。14表l(其中含量均按质量百分比算)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>权利要求1、一种磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,各组分的含量按质量百分比算分别为聚烯烃树脂59%-73%;磷酸类化合物8%-21%;多碳多羟基化合物3%-14%;含氮多碳类化合物3%-16%;偶联包覆剂0.1%-0.6%;增韧剂4%-10%;抗氧剂0.1%-0.8%;填料0.5%-10%;润滑剂0.1%-0.5%。2、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述辚酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物三者之间的比例为(1.8-4.7):(0.6-2.5):(0.4-2.8),三者质量份数之和占总质量份数的23°/「28%。3、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述磷酸类化合物为聚磷酸铵。4、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述多碳多羟基化合物为季戊四醇。5、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述含氮多碳类化合物为氰尿酸三聚氰胺或正磷酸二三聚氰胺或以上成分以任意比例混合。6、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述聚烯烃树脂为聚丙烯。7根据权利要求1所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述偶联包覆剂为铝钛复合偶联剂。8、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述增韧剂为乙丙橡胶。9、根据权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述抗氧剂为四[p-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)的其中一种或上述成分以任意比例混合。10、根据权利要求1所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、亚磷酸三(壬基苯基)酯(抗氧剂TNP)的其中一种或上述成分以任意比例混合。11、根据权利要求1所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述填料为蒙脱土、水镁石、沸石、膨胀石墨的其中一种或上述成分以任意比例混合。12、根据权利要求1所述磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述润滑剂为甲基硅油、液体石蜡的其中一种或上述成分以任意比例混合。13、一种制造权利要求l所述磷氮类膨胀型阻燃材料的方法,其步骤包括:a:将磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物分别在IOO'C环境下鼓风干燥3-6小时;b:按重量配比称取干燥好的磷酸类化合物、多碳多羟基化合物以及含氮多碳类化合物,在高速混合机中搅拌3-5分钟后加入偶联包覆剂,再搅拌5-8分钟,将混合料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经过挤出—冷却—干燥—切粒等步骤完成多功能阻燃母粒的制备。c:按重量配比称取聚烯烃树脂、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,加入b步骤中的多功能阻燃母粒,在高速混合机中搅拌3-5分钟;d:将c步骤中混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗,在180-24(TC的螺杆温度下,按5Hz-15Hz的喂料速度喂料,经过挤出—冷却—干燥—切粒包装等步骤完成。全文摘要一种磷氮类膨胀型阻燃材料,其特征在于所述磷氮类膨胀型阻燃材料包括聚烯烃树脂、磷酸类化合物、多碳多羟基化合物、含氮多碳类化合物、增韧剂、抗氧剂、填料及润滑剂,各组分的含量按质量百分比算分别为聚烯烃树脂59%-73%;磷酸类化合物8%-21%;多碳多羟基化合物3%-14%;含氮多碳类化合物3%-16%;增韧剂4%-10%;抗氧剂0.1%-0.8%;填料0.5%-10%;润滑剂0.1%-0.5%。本发明的磷氮类膨胀型阻燃材料阻燃效果好、无析出、无滴落且无毒少烟。文档编号C08L23/00GK101463154SQ20081021855公开日2009年6月24日申请日期2008年10月23日优先权日2008年10月23日发明者张金柱,朱建一,江国荣申请人:佛山市顺德区华塑龙塑料实业有限公司;朱建一
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