[发明专利]低烟密度添加型阻燃树脂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有聚酯树脂的阻燃树脂，尤其涉及一种以不饱和聚酯树脂为基体，再添加多种阻燃剂、助剂和填料复配而成的添加型阻燃树脂，具有低烟和无毒特性，尤其适用于玻璃钢手糊工艺。

背景技术

不饱和聚酯树脂(Unsaturated Polyester Resin，UPR)是二元醇、饱和二元酸酐或饱和二元酸、不饱和二元酸酐或不饱和二元酸熔融缩聚而成的线性大分子溶解于乙烯基单体中形成的一种具有反应活性的液态混合物。该混合物又在热、光或引发剂的作用下发生共聚，交联而成空间网状结构的固态材料。不饱和聚酯树脂的优良性能，使其广泛应用于交通车辆、建筑、造船、化工设备、电子电器、体育器材及日用器材等领域，是当今复合材料行业中用量最多的基体树脂。由于不饱和聚酯树脂主要构成元素为碳、氢和氧元素，致使其具有易燃的特点，进而限制其在阻燃要求高的轨道交通车辆、建筑材料、船只部件、电子电器等领域的应用。

不饱和聚酯树脂现有阻燃技术依照其发挥阻燃功能的原材料来分，可分为卤素型和非卤型。卤素型的阻燃不饱和聚酯树脂通常含有氯或者溴等卤族元素，阻燃效果虽好，但燃烧的毒性和烟雾非常大，一旦燃烧，容易导致人的窒息死亡。随着环保、健康要求的逐步提升，阻燃不饱和聚酯树脂必然向低烟、无毒的趋势发展。

中国发明专利申请200510031588.8公开了一种耐热阻燃的不饱和聚酯树脂，基于N-(2，4，6三溴苯基)马来酰亚胺，采用熔融缩聚的方法制成。把C2-4二元醇、C4-10饱和二元羧酸、马来酸酐合成不饱和聚酯低聚物，以苯乙烯与反应型阻燃剂N-(2，4，6三溴苯基)马来酰亚胺的混合物做交联剂，合成得到的不饱和聚酯树脂，虽然具有较好的阻燃效果，但是树脂燃烧过程中产生烟雾很大，气体毒性很高，容易导致人的窒息死亡。

中国发明专利申请200810205303.1公开了一种新型环保阻燃不饱和聚酯树脂，该树脂可代替卤系阻燃不饱和树脂而用于交通工具、建筑、电器等要求阻燃的玻璃钢部件中。树脂以二元醇与二元酸或酸酐缩合制成不饱和聚酯。不饱和聚酯树脂中含有固体反应型磷系阻燃剂和液体含磷阻燃剂，且树脂中磷元素的含量不低于总质量的4％。反应型磷系阻燃剂选用了羟基苯基磷酰丙酸、羟基苯基磷酰乙酸或其组合；液体含磷阻燃剂选用了磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或多种。

中国发明专利申请200910156618.6公开了一种阻燃型不饱和聚酯树脂，包括重量份数17-26的二元醇、12-22的CEPPA、20-32的二元酸酐、25-36的稀释剂和6-8的磷酸酯三聚氰胺盐。在反应后期添加一定量的磷酸酯三聚氰胺盐，可于CEPPA协同作用提高阻燃性能。

这些技术虽然解决了卤系阻燃不饱和树脂存在缺陷，但是树脂的粘度较高，实际应用受到一定的限制。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种低烟密度添加型阻燃树脂，有效解决卤系阻燃不饱和树脂存在的缺陷。

本发明的另一个目的在于提供一种低烟密度不饱和聚酯树脂，将其作为基体树脂用于低烟/无毒阻燃型树脂当中。

本发明提供的低烟密度添加型阻燃树脂，包括不饱和聚酯树脂、气相二氧化硅、膨润土、硼酸锌、氢氧化铝和聚磷酸铵类阻燃剂。

与本领域技术人员认识一致，不饱和聚酯树脂是通过二元醇、饱和二元酸酐或饱和二元酸、不饱和二元酸酐或不饱和二元酸等单体熔融缩聚而成的线性大分子溶解于乙烯基单体中形成的一种具有反应活性的液态混合物。本发明低烟密度添加型阻燃树脂，其中的不饱和聚酯树脂，按质量份计，用量为45-70份。

利用气相二氧化硅和膨润土的协同作用，防止树脂沉降，提高树脂的储存稳定性。本发明低烟密度添加型阻燃树脂，气相二氧化硅和膨润土以混合物形式添加，按质量份计，气相二氧化硅和膨润土总用量为0.5-10份。

聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种，其聚合度越高水溶性越小，反之则水溶性越大。按其结构可以分为结晶形和无定形，结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。聚磷酸铵的分子通式为(NH4)_(n+2)P_nO_(3n+1)，当n为10-20时，为水溶性；当n大于20时，为难溶性。聚磷酸铵具有膨胀阻燃功能，有利于降烟和抗滴落。本发明低烟密度添加型阻燃树脂，所用的聚磷酸铵的聚合度如：800、1000或2000，平均粒径为1000-5000目，按质量份计，聚磷酸铵用量为5-30份。