炼。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
[0031] (1)本发明磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂的用量相比于聚磷酸铵/双季戊四醇 这个经典阻燃体系的通常用量减少20%，达到少量高效的效果；另外，加入少量缩合磷酸 铝能够明显增强阻燃效果且避免加入诸如过渡金属、稀土金属等对人类和环境具有危害性 的重金属元素，既对环境友好又能够降低成本。
[0032] (2)含硫有机物协效阻燃在过往中外文献中较少报道，就算提及大多都是重新合 成以适应聚烯烃材料阻燃使用。本发明利用已经广泛应用于聚碳酸酯的3-苯磺酰基苯磺 酸钾进行协效，既大大拓展3-苯磺酰基苯磺酸钾的应用范围又节省适用于聚烯烃材料阻 燃的含硫阻燃剂的开发成本。
[0033] (3)本发明磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂中含有的甲基乙烯基硅橡胶，使该无卤 阻燃剂加入聚合物材料中混炼时能提高胶料加工性能，且制备得到的聚烯烃阻燃材料为白 色，有利于工业生产的开展及后续的着色工作。
[0034] (4)本发明制得的无卤阻燃剂阻燃体系毒性低，加入本发明制得的无卤阻燃剂的 聚合物燃烧时不会产生有害卤素气体。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0036] 对照例1-11与实施例1-12各原料组分的量如表1、2所示，对照例1-11与实施例 1-12制备工艺如下：
[0037] (1)分别按照表1和表2称取各种原料；
[0038] (2)将聚丙烯或聚乙烯加入双辊开炼机中塑化（聚乙烯加工温度为125 °C~ 135°C，聚丙烯加工温度为170~180°C)，依次加入抗氧化剂和含3-苯磺酰基苯磺酸钾的 无卤阻燃剂并混炼8~lOmin;
[0039] (3)出料放置于模具中，于平板硫化机中热压8~10分钟（聚乙烯热压温度为 160°C~180°C，聚丙烯热压温度为170°C~190°C)，然后室温冷压8~10分钟，然后出模 制得板材，进行UL-94测试。
[0040] 表1阻燃聚丙烯材料共混配方（wt% )及UL-94测试结果
[0041]
[0043] 注：表中的抗氧化剂为质量比为1:1的抗氧化剂1010和抗氧化剂168。
[0044] 表2阻燃聚乙烯材料共混配方（wt% )及UL-94测试结果
[0045]
[0046] 注：表中的抗氧化剂为质量比为1:1的抗氧化剂1010和抗氧化剂168。
[0047] 由表1中对照例1-6及实施例1-10可知，对照例2相比对照例1说明加入甲基乙 烯基硅橡胶后，阻燃剂在相同添加量时其阻燃性能有较明显的提高，从而说明甲基乙烯基 硅橡胶与聚磷酸铵/双季戊四醇具有较好的协效阻燃性，但是将阻燃剂总添加量从22%减 少到20%时便没有等级（对照例3)，对照例4与3相比阻燃剂添加量总量不变，但是再加 入0. 2% 3-苯磺酰基苯磺酸钾后阻燃性能提高较明显，在实施例中在阻燃剂总用量相同时 再加入缩合磷酸铝后效果就更好了。根据对照例5-6可知，如果没有甲基乙烯基硅橡胶或 者3-苯磺酰基苯磺酸钾，即使其他组分完整保留，聚丙烯阻燃材料的阻燃性都会变差。 [0048]实施例4-10分别验证了聚磷酸铵/双季戊四醇体系的比例和用量的端点值（实 施例4、5)，甲基乙烯基硅橡胶用量的端点值（实施例6、7)，3-苯磺酰基苯磺酸钾用量的端 点值（实施例8、9)，缩合磷酸铝用量的端点值（实施例10)。
[0049] 表2为一种磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂应用于聚乙烯的情况。
[0050] 由上述配方的数据及其分析可知，本发明体系是一种磷-硅-硫三元协效阻燃剂 阻燃性能优良，而此前却鲜有报道。
[0051]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种磷-娃-硫三元协效无卤阻燃剂，其特征在于，所述磷-娃-硫三元协效无卤阻 燃剂按重量份数计包括以下组分：2. 根据权利要求1所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂，其特征在于，所述 磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂按重量份数计包括以下组分：3. 根据权利要求1所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂，其特征在于，所述聚磷酸铵 与双季戊四醇重量比为2:1~3:1。4. 权利要求1至3任一项所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂在聚烯烃材料中的应 用。5. 根据权利要求4所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂在聚烯烃材料中的应用，其 特征在于，所述应用的具体方法如下： (1) 按照以下重量百分比称取各种原料：聚烯烃75%~85%、磷-硅-硫三元协效无 卤阻燃剂15%~25%和抗氧化剂0? 3~0? 5% ; (2) 将聚烯烃加入双辊开炼机中塑化，依次加入抗氧化剂和磷-硅-硫三元协效无卤阻 燃剂并混炼8~IOmin; (3) 出料放置于模具中，于平板硫化机中热压8~10分钟，然后室温冷压8~10分钟， 得到一种含有磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂的聚烯烃材料。6. 根据权利要求5所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂在聚烯烃材料中的应用，其 特征在于，步骤（1)中所述抗氧化剂为质量比1:1的抗氧化剂1010和抗氧化剂168的复配。7. 根据权利要求5所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂在聚烯烃材料中的应用，其 特征在于，步骤（1)中所述聚烯烃选自聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物及其共混物。8. 根据权利要求5所述的磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂在聚烯烃材料中的应用，其 特征在于，步骤（2)中还加入包括增韧剂、相容剂、润滑剂、稳定剂、抗静电剂、颜料、填料或 增强材料在内的至少一种助剂混炼。
【专利摘要】本发明公开了一种磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂及其应用。所述磷-硅-硫三元协效无卤阻燃剂包括以下组分：聚磷酸铵8～16重量份、双季戊四醇3～8重量份、甲基乙烯基硅橡胶3～5重量份、3-苯磺酰基苯磺酸钾0.1～0.4重量份、缩合磷酸铝0.1～1.0重量份。本发明阻燃剂所有组分毒性均较小，将甲基乙烯基硅橡胶、3-苯磺酰基苯磺酸钾及缩合磷酸铝作为助阻燃剂加入到聚磷酸铵/双季戊四醇这个经典的阻燃体系中，使阻燃剂总用量减少20％，达到少量高效的效果。本发明阻燃剂中含有的甲基乙烯基硅橡胶，使该阻燃剂加入聚烯烃材料中混炼时能提高其加工性能，制得的聚烯烃阻燃材料为白色，有利于工业生产的开展及后续的着色工作。
【IPC分类】C08K3/32, C08K13/02, C08K5/134, C08L23/00, C08L23/06, C08K5/42, C08L83/07, C08K5/06, C08K5/526, C08L23/12
【公开号】CN105038259
【申请号】CN201510519934
【发明人】苏競, 林晓丹, 罗钟瑜, 罗观晃, 司嫄嫄, 乔栩
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月21日