[发明专利]一种高性价比红磷阻燃母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高性价比红磷阻燃母料及其制备方法。

背景技术

红磷是一种高效的无卤环保型阻燃剂，但它也存在一些缺点，如在空气中易氧化变质、可释放出毒性气体磷化氢，与高分子树脂的相容性差，其本身的紫红色对制备浅颜色塑料制品有局限性。基于这些原因，普通红磷必须进行表面处理才能有效使用。当前，最有效的处理方法是将普通红磷进行微胶囊化。微胶囊化红磷的特点是将每一个红磷的微粒用一层或者多层连续紧密的无机物或高分子树脂“包裹”起来，以使红磷与外界隔绝，芯材被壁材保护起来，以此克服普通红磷作为阻燃剂的缺陷。比如US4698215公开了红磷微粒先由第一层氢氧化铝包覆，然后再用尿素-密胺-苯酚-甲醛共聚物作为第二层包覆，以提升红磷的稳定性；US4879067公开了用热固性树脂和/或氢氧化铝和或氢氧化锌进行一层或多层包覆提升红磷的稳定性；CN102010618采用二有机次磷酸盐在红磷悬浮液中沉积的方式，使红磷表面包覆一层二有机次磷酸盐，大大提升了红磷的使用稳定性。尽管这些专利通过对红磷表面进行包覆，提升了红磷使用过程中的稳定性，但是它们都属于粉体，在运输和生产过程中，会有安全隐患，还是属于危险品，而且由于包覆物与红磷相比含量很少，因而无法与红磷形成协同的阻燃作用，且包覆过程相对复杂，生产成本较高。

为此，当今市面上还出现了较多红磷母料阻燃产品，比如桐城信得的FR9950KF，广东银塑的FRP-950红磷母料产品，中蓝晨光的RPM440、RPM450B系列高效阻燃红磷母料等产品，这几类市售阻燃产品中的红磷含量均在40%以上。另外，中国专利CN101456962A也提供了一种高含量红磷阻燃母料，主要由重量配比如下的原料制成：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。本发明的有益效果主要体现在：与微胶囊红磷阻燃剂相比，本发明可以克服产品易燃不便运输等安全问题；可以有效解决红磷与树脂相容性差的问题；可与载体直接注塑等生产成品，减少能源浪费；可减少生产过程中的粉尘，改善生产环境。与现有高磷含量红磷阻燃母料相比，现有产品的红磷含量在36.5～82.2%，红磷含量较高，就其原因，一方面在实际应用中，阻燃母料通常以12～15%的用量添加在载体中，如母料中的红磷含量低于40%，制得材料的阻燃性能就将难以确保满足V-0级要求。另一方面，现有的阻燃母料中并没有考虑除红磷外的其它阻燃剂成分之间的协效阻燃作用，由此造成母料产品生产成本相对较高，不利于中低端产品的大批量使用。因此，更需一种成本更低并能确保阻燃效率的红磷阻燃母料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性价比红磷阻燃母料及其制备方法。该高性价比的红磷阻燃母料是通过阻燃协效剂与辅助树脂进行复配，在降低阻燃母料中红磷含量的同时，并能确保在后期的使用过程中不影响母料的阻燃效率，以达到降低阻燃母料的生产成本，从而拓展产品在中低端市场的竞争力。

本发明通过以下技术方案实现：

一种高性价比红磷阻燃母料，包括以下按重量配比组成的原料制成：

尼龙树脂 20-50%

辅助树脂 8-20%

红磷粉 20-35%

阻燃协效剂 10-30%

填料 0-10%

助剂 0-2%

稳定剂 0.2-1%

上述原料的重量比含水率均小于1%。

进一步，优选的重量配比如下：

尼龙树脂25-45%

辅助树脂10-15%

红磷粉25-30%

阻燃协效剂20-25%

填料5-8%

助剂0.5-1%

稳定剂0.2-0.5%

所述的尼龙树脂为特性黏度在2.2-3.2之间，熔点小于270℃的脂肪族尼龙，主要起承载阻燃剂及协效剂的作用，比如尼龙6、尼龙610、尼龙1010、尼龙11或共聚尼龙6/66，或者是它们以任意重量比的混合物。

所述的辅助树脂为具有成碳能力的热固性树脂前驱体，具有协同阻燃和承载阻燃粉体的双重作用，比如甲阶酚醛树脂、氨基树脂，或者是它们以任意重量比的混合物。

所述的红磷粉为磷的重量含量大于98%的赤磷粉。

所述的阻燃协效剂为无机碱和/或无机盐中的一种，或者是按任意重量比的组合，比如氢氧化镁、氢氧化铝或碳酸钙等，具有与红磷协同阻燃的作用，可使红磷粉在母料中的比例降低却又不影响后期的阻燃性。