[发明专利]一种复合改性无卤阻燃粉剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合改性无卤阻燃粉剂及其制备方法和应用，所述复合改性无卤阻燃粉剂包括以下重量份的原料：硅烷偶联剂1‑2份；硬脂酸0.8‑1.2份；水滑石粉50‑60份；氢氧化铝粉20‑25份；滑石粉10‑15份。选用无机阻燃剂进行复配改性，依靠各组分的有机结合与协同作用，使其具有较好的阻燃效果，并在应用于阻燃母粒的制备时，与基础树脂的相容性好，从而保证产品具有良好的拉伸、冲击等物理性能。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种复合改性无卤阻燃粉剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着环境保护意识的提升，环保型的塑料阻燃母粒已成为阻燃技术发展的趋势。传统的溴系阻燃剂，十溴二苯醚、四溴双酚A、八溴醚、八溴双S醚、TBC等，因为其对环保的危害以及其自身对人体的神经系统和免疫系统的毒害，已经完全不适应生产和使用的需要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合改性无卤阻燃粉剂及其制备方法和应用。选用无机阻燃剂进行复配改性，依靠各组分的有机结合与协同作用，使其具有较好的阻燃效果，并在应用于阻燃母粒的制备时，与基础树脂的相容性好。

本发明采取的技术方案为：

一种复合改性无卤阻燃粉剂，包括以下重量份的原料：

硅烷偶联剂 1-2份；

硬脂酸 0.8-1.2份；

水滑石粉 50-60份；

氢氧化铝粉 20-25份；

滑石粉 10-15份。

所述硅烷偶联剂为KH550。

所述水滑石粉的D97≤1μm。

所述氢氧化铝粉的D97≤10μm。

所述滑石粉的D97≤0.5μm。

以上配方的确定，充分考虑了以下三个方面的因素：

①、选用无卤、无毒、低烟、高效的环境友好型无机阻燃剂作为主要原料，杜绝卤系阻燃剂在燃烧过程中会生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体，从而导致单纯由火所不能引起的对电路开关和其它金属物件的腐蚀及对环境的污染。

②、配方体系中两种以上的无机阻燃剂的配合使用，强化阻燃剂的“冷却效应”、“稀释效应”和“隔断效应”。

A、冷却效应：配方中氢氧化铝粉(ATH)的使用就是通过其可以提高聚合物的热容，在受热时分解，这类分解反应会吸收大量的潜热，由此会降低材料表面的实际温度而使聚合物降解为低分子的速率减慢，减少可燃物的产生，从而提高其阻燃性能。

B、稀释效应：氢氧化铝粉(ATH)在燃烧温度下都能释放出H₂O、CO₂、N₂等非可燃性气体，这些气体可同时稀释可燃性气体和表面氧气的浓度而使得燃烧不能进行，起到气相阻燃效果。水滑石粉是含水的镁铝碱式碳酸盐化合物，它是一类具有特殊结构的无机化合物，水滑石粉分解温度段既有低温段又有高温段，兼具了氢氧化铝粉(ATH)和Mg(OH)₂阻燃剂的优点，更加强化了阻燃的稀释效应。

C、隔断效应：其一，由于水滑石粉独特的层状结构及层板组成和层间阴离子的可调变性，热降解产物促使聚合物表面迅速脱水炭化，进而形成炭化层，单质炭不会发生蒸发燃烧和分解燃烧，因此具有阻燃效果。其二，滑石粉和氢氧化铝粉(ATH)在燃烧温度下会分解生成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面，这种致密的玻璃态保护层也起到了隔离膜。