[发明专利]含线性酚醛的无卤阻燃剂及含无卤阻燃剂的聚合物材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚合物的阻燃的无卤阻燃剂及含有这种无卤阻燃剂的聚合物材料。

背景技术

聚合物材料多数易燃，为达到一定的安全使用标准，都需要进行阻燃。传统的阻燃材料是在聚合物中添加一定量的含卤阻燃剂，在发生火灾时，会释放有毒的气体，致癌物质等污染环境，造成“二次伤害”，对人类的生命和环境造成持久的伤害，因此人们开始着手研究生态环保性能优良的无卤阻燃材料。

目前无卤阻燃以磷氮系为主。其中膨胀型阻燃是目前研究的热点，它集合了碳源、酸源、气源三个组成部分，对聚合物的阻燃效果明显。但是其阻燃剂的添加量大、耐水性差、应用范围窄而难以广泛推广。有机磷阻燃体系中较常用的是磷酸酯类，如磷酸三苯酯（TPP）、二磷酸间苯二酚酯（RDP）、二磷酸四-2, 6-二甲基苯基间苯二酚酯（DMP-RDP）等，都具有较好的阻燃效果，但其含磷量低，在使用过程中存在挥发性大、易迁移、易喷霜等倾向，所得制品的机械性能差。在含磷环氧方面，专利JP10279567、US20100181696A1中都有介绍，但均需添加DOPO单体，因此成本居高不下，无法在实际生产中大规模推广使用。另外，将磷元素引入聚合物分子中能够起到很好的阻燃效果，同样存在成本高，适用聚合物少等缺点。

红磷阻燃剂含磷量高，所得聚合物制品的机械性能好，是无卤阻燃中阻燃效率较高的一类阻燃剂。广泛应用于各种聚合物阻燃上。专利CN 101503568A公开了一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物。其包覆体系引入热塑性聚合物，起到了良好的界面相容和“润滑”作用，避免了包覆红磷在加工过程中受高温、强烈剪切作用的破坏，极大的提高了红磷的阻燃效率，并且成功应用于电工、电子、电气等行业。

专利CN 101200576A公开了一种含磷阻燃剂的聚对苯二甲酸丁二醇酯模塑组合物。通过添加金属氧化物，如氧化锌；以及金属氢氧化物，如氢氧化镁、氢氧化铝作为红磷的协效阻燃剂，都有效的发挥了金属氧化物及氢氧化物与红磷的协同阻燃作用，因而大幅度提高了聚对苯二甲酸丁二醇酯的阻燃性能。

专利CN 1632057A公开了一种三聚氰胺氰尿酸盐微胶囊红磷的阻燃体系。该阻燃体系的着火点温度高、吸湿性小、颜色浅，不仅能够充分发挥红磷的高效阻燃作用，还能有效的发挥包覆层中氮系阻燃体系与红磷的协同阻燃作用，使产品的阻燃性能大幅度提高。

专利CN 101619166A公开了一种含磷阻燃热塑性组合物。该阻燃体系采用特定的磷析出稳定剂，有效降低了加工过程中红磷的析出量，提高了材料的稳定性能，所得聚合物制品具有良好的阻燃性能。

发明专利CN101381605公开了一种黑化红磷阻燃剂及其制备方法。该方法以红磷60-80份、氢氧化物9-11份、热固型树脂4-6份、皮革黑12-17份在对红磷进行微胶囊化包覆而成，所得最终产品为黑色微胶囊化红磷阻燃剂。该发明的特点是用黑色颜料遮盖红磷的红色，直接应用于黑色阻燃材料中，不再需要配色，降低后续生产成本，简化了生产工艺。

 发明专利CN101456962提供了一种高含量红磷阻燃母料。主要原料配比如下：红磷40～90份，载体5～20份，增效剂5～50份，润滑剂 0.5～3份，分散剂0.5～5份。该发明的特点是将红磷与各种添加剂通过载体树脂连接成一体方便后续的应用加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种低成本、易加工、高效的的无卤阻燃剂及含有这种无卤阻燃剂的聚合物材料。

本发明采用如下的技术方案：

含线型酚醛的无卤阻燃剂，由线性酚醛、红磷或微胶囊化红磷、金属氢氧化物或水合无机阻燃剂组成；

线性酚醛                        40~60%；

红磷或微胶囊化红磷              60~40%；

金属氢氧化物或水合无机阻燃剂    0~30%；

其中线性酚醛与红磷的配比在3：7~7：3之间，优选范围为4：6~6：4，最优选为6：4。

所述线型酚醛树脂为苯酚型线性酚醛树脂，对叔丁基酚醛树脂或辛基酚醛树脂，其结构式如下：

其中R为H、辛基或叔丁基。

所述红磷为纯红磷或微胶囊化红磷；微胶囊红磷优选三聚腈胺甲醛树脂包覆的红磷。所述微胶囊化红磷为无机包覆法、有机包覆法、无机-有机复合包覆法中一种实现了对红磷的微胶囊化处理。

所述的金属氢氧化物为氢氧化镁或氢氧化铝；所述水合无机物阻燃剂为硼酸锌或水合硫酸镁。