[发明专利]含介孔分子筛的有机－无机复合阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子领域，具体涉及一种含介孔分子筛的复合阻燃剂及其 制备方法，以及含有这种阻燃剂的阻燃型树脂。

背景技术

近年来，高分子及其合金材料广泛应用于电子电气、通讯电缆、交通运 输、建筑等各个领域。但由于高分子材料大多数是可燃的，如不考虑阻燃， 往往会造成火灾等损失较大的事故。为了降低高分子材料的易燃性、防止火 灾事故，减少经济损失，阻燃技术越来越受到人们的重视。

通常，向高分子材料添加阻燃剂可使其获得难燃性。目前，在已开发的 阻燃剂中，含氯或溴等卤素阻燃剂占有相当的比例，其阻燃效率高、用量少， 对材料的性能影响小。然而遗憾的是，研究显示这类阻燃剂已经成为日常环 境中到处扩散的污染物，对于环境与人类的威胁日益升高。2003年2月，欧 盟出台了RoHS禁令，规定自2006年7月1日起全面禁止多溴联苯及多溴二 苯醚等溴系阻燃剂的使用。无卤阻燃剂的研究与开发越来越受到各国重视。 有机磷化合物，特别是低聚磷酸酯作为无卤阻燃剂已经应用于PC/ABS组合 物中，例如欧洲专利EP-A0345522、EP-A0363608和EP-A0640655等中已 报道其阻燃效果。但是有机磷系阻燃剂热稳定性相对较差，并有析出现象， 同时其增塑作用可能影响树脂加工性能和机械性能。无机阻燃剂其热稳定性 好，不挥发、不析出，有持久的阻燃剂效果。氢氧化铝、氢氧化镁等已经应 用在了阻燃聚合物树脂中，如美国Alcoa公司生产了一种商品名为BAO的氢 氧化铝阻燃剂，可应用于聚烯烃、尼龙、聚碳酸酯、聚酯等聚合物树脂的阻 燃，Stinson等人在“Flame retardant performance of a modified aluminum trihydroxide with increased thermal stability”(Journal of vinyl & additive technology，1995，1(2)，94-97.)报道了该阻燃剂的应用研究报告。然而无机阻燃 剂如销售量大的氢氧化铝等其阻燃能力较差，通常需大量填充才能达到要求 的阻燃效果，并且其脱水温度较低，不太适宜加工温度较高的塑料制品中。 无机助阻燃剂如氧化锑与其它阻燃剂并用，只需添加很少量即可达到好的阻 燃效果，但其有一定的毒性，而且燃烧时产生大量的烟。日本专利 JP-A-2001-152030也公开了一种阻燃材料，其通过将金属，金属盐和无机化 合物等阻燃剂负载在无机多孔材料上，然后将复配的负载无机阻燃剂的多孔 材料和树脂(例如聚碳酸酯或聚丙烯)通过双螺杆挤出机混合，阻燃剂较好 分散从而实现阻燃性。目前，将有机、无机阻燃剂同时并用，多种阻燃剂复 配也已经成为当今阻燃的研究热点。

分子筛是一种重要且价廉的无机化工原料。1992年美国Mobile公司的 Kresge等人首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧 化硅材料M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目，其特点是孔道 大小均匀，六方有序排列，孔径可以在1.5～10nm范围连续调节，具有很高 的比表面积和较好的热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围扩展到 介孔领域。目前，国内外相关报道的介孔分子筛应用于聚合物复合材料多集 中在将介孔分子筛作为“纳米反应器”或“催化剂负载”。将无机介孔分子筛与 有机阻燃剂复合而得到高效阻燃剂至今未见文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有高分子阻燃剂的缺点，利用无机介孔分子筛 的独特特点，将其与有机阻燃剂复合，提供一种含介孔分子筛的有机-无机复 合阻燃剂。

本发明的另一目的在于提供一种制备上述含介孔分子筛的有机-无机复 合阻燃剂的制备方法。

本发明还有一目的在于提供一种含有上述含介孔分子筛的有机-无机复 合阻燃剂的阻燃型树脂。