[发明专利]一种低热低烟阻燃剂及其在制备阻燃母粒中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂及其应用，尤其是涉及一种低热低烟阻燃剂及其在制备阻燃母粒中的应用。

背景技术

利用火和控制火的斗争始终贯穿人类的社会发展史和科学技术的发展史。火，一旦失去控制，就会酿成火灾，给国家和人民的生命财产造成惨重损失；控制火灾发生，已成为当今世界的重大课题。

随着近年来塑料等高分子材料越来越广泛地被应用，塑料的阻燃技术的发展逐步受到人们的重视。一方面，由于大量的高效含卤阻燃材料已经开始使用，当火灾发生时，燃烧所产生的有毒烟气足以使人窒息或中毒死亡。据统计，全国的历次火灾事故中，因窒息或中毒而死亡的占75％以上。人们开始意识到单纯的阻燃概念已经无法满足要求，转而寻求无卤、低卤的材料。如WO/2007/010318、WO/2005/019330、US 4,198,493等公开了一些新型的无卤、低卤的阻燃剂及应用。另一方面，火灾发生时，由于燃烧不仅仅产生大量的有毒气体，还产生了大量的热量和微粒(这些微粒是构成烟雾的重要成分)，热量产生的快慢与多少直接决定火灾规模、蔓延速度以及可能有效的抑制措施；而微粒的多少则影响现场人员的视线。然而目前表征材料燃烧性能的试验方法如氧指数(LOI)法、UL标准中的水平燃烧、垂直燃烧法等，多是传统的小型试验方法，试验操作环境与真实火灾相差较大，试验获得的数据也只能用于一定试验条件下材料间燃烧性能的相对比较，不能作为评价材料在真实火灾中行为的依据。为能客观地评价真实火灾中材料的燃烧性能，1982年Babrauskas等人开发设计了锥形量热仪(Cone Calorimeter，简称CONE)这一先进的试验仪器。CONE的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境，其试验结果与大型燃烧试验结果之间存在很好的相关性，能够表征出材料的燃烧性能，在评价材料、材料设计和火灾预防等方面具有重要的参考价值。因此，燃烧过程中产生的烟雾及热量，决定了火灾中人员的逃生的机率。在申请号为200510021216.7及201010140144.9的中国专利中公开了使用CONE的方法对材料进行烟密度和热释放速率的研究，其结果对材料的使用具有指导意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有无卤或较低的卤素含量，较低的热释放速率、烟释放速率和生烟总量的低热低烟阻燃剂及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低热低烟阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的原料包括以下组分及重量百分比含量：

次磷酸盐        40-70，

三聚氰胺类化合物20-50，

纳米无机物      0.1-10，

辅助剂          5-15。

所述的次磷酸盐包括次磷酸钠、次磷酸钙、次磷酸镁、次磷酸锌或次磷酸铝。

所述的次磷酸盐优选次磷酸钙或次磷酸铝。

所述的三聚氰胺类化合物选自三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰脲酸盐或三聚氰胺氢溴酸盐中的一种或两种。

所述的纳米无机物粒径为10nm-100nm，包括碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、高岭土、硅灰石、滑石粉、云母、蒙脱土、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土或二氧化硅。

所述的辅助剂包括二甲基二苯己烷、二甲基二苯丁烷或聚二异丙基苯。

一种低热低烟阻燃剂在制备阻燃母粒中的应用，其特征在于，该低热低烟阻燃剂应用于制备阻燃母粒，该阻燃母粒的制备方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：

载体树脂        12-58，

聚乙烯蜡        2-5，

抗氧剂          0.1-1，

低热低烟阻燃剂  40-85；

(2)将上述各成分混合后，加入到同向双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的螺杆长径比为32-44，挤出温度为170-220℃进行挤出造粒，然后控制冷却水的温度为10-50℃，对其进行水冷后牵引切粒或模面切粒，即得到阻燃母粒。

所述的载体树脂选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一种或几种。

述的抗氧剂选自抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或两种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：这种新型的低热低烟阻燃剂可以有效地降低热释放速率、烟释放速率、生烟总量，从而对延缓火焰的传播、降低燃烧释放物质的速率、增加逃生机率起到了积极的作用。

附图说明

图1为比较例与实施例的热释放速率图；

图2为比较例与实施例的烟释放速率图；