[发明专利]利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法，属于阻燃剂制备技术领域。所述的阻燃剂，包括以下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯、三氧化二锑、镁铝层状双氢氧化物、碱式碳酸盐、有机溴化铵、甲基硅油、丙烯酸酯、分散剂，所述的阻燃剂是经过聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥、三氧化二锑表面改性、镁铝层状双氢氧化物表面改性、混合、造粒、筛分、干燥等步骤制成的。本发明采用了改性提效的技术手段，使阻燃剂的添加量为10‑20%，综合复配替代锑的部分，本发明产品的开发，可以大幅减少锑的消耗量，延长锑资源的可利用年限。

技术领域

本发明属于阻燃剂制备技术领域，具体涉及一种利用改性技术和复配技术制备阻燃剂的方法。

背景技术

人们使用阻燃剂的理想目标是用少量的阻燃剂即可达到高效率的阻燃，使用过程操作简单，成本低且性能持久，有较好的稳定性，无毒性、安全性。而在现实应用中，单一组分的阻燃剂无法满足上述所有要求，需进行复配手段综合多种阻燃剂的性能优势，以达到人们所期望的使用需求。如今，人们的环保意识逐渐提高，关注自身健康的同时积极响应政府号召，注重环保。十八大以来，安全环保问题被政府列入工作的重点名录。因此，对阻燃剂的开发要求不仅要考虑其阻燃效率，更要注重阻燃剂本身的环境友好特性，从使用过程中是否有有毒有害物质释放和残留以及烟气产生情况等方面综合考量。

多卤代联苯等传统卤系阻燃剂在使用和回收焚化过程中会释放出二嗯英类环境污染物，是高毒致癌物。我国＂十一五＂国家科技支撑计划将开发无卤镁系、氢系和磷系等环保型阻燃剂新产品列为重点支持项目。目前发达国家的无机阻燃剂的应用量达50%以上，主要是Al(OH)_３和Mg(OH)_２。而我国市场中依旧是卤系阻燃剂占多数，今后将大力发展无机阻燃剂。同时，全球三大卤系阻燃剂供应公司也在转向无机阻燃剂的开发。

在无机阻燃中产量最大的阻燃剂是氢氧化镁和氢氧化铝。这类物质具有热稳定性好、阻燃、无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体、发烟量小、不产生二次污染等优点，当加入到聚合物中，兼具填充、阻燃和抑烟三重功能。两者都是添加型阻燃剂，其阻燃机理大致相同。但是该类阻燃剂要想达到较好的阻燃效果添加量往往要达到50%以上，而高添加量使得阻燃剂在聚合物材料中的分散性和相容性差，大大影响了材料的力学性能。因此往往通过超细化和表面改性来提高阻燃性能和改善相容性。

近年来，随着微孔、介孔材料、无机-有机、无机-无机纳米复合材料研究的深入，一种多功能无机化合物——层状化合物的研究又成为人们关注的热点。层状化合物的结构具有特殊性，其本身是一种特殊的纳米结构，同时又可作为制备无机- 无机、无机- 有机纳米复合材料的母体材料，可为合成新纳米结构提供新的思路。此外，层状化合物及其改性材料在离子交换、吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前景,关于层状化合物改性及其应用研究吸引着大量研究者的目光。

层状双金属氢氧化物（简写为LDHs）是一种具有类水滑石层状结构的典型阴离子型层状化合物，具有独特的结构和组成特点，在高分子阻燃材料方面展现出良好的应用价值和应用前景。目前，因镁铝型层状双氢氧化物（MgAl-LDHs）的特殊层状结构使其在聚合物阻燃方面应用广泛，其结合了氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃优势，成为了最具研究价值的无机无卤阻燃燃剂。通过层板渗杂和层间插层技术适当并适量的引入其他二价或三价金属离子来构筑新的LDHs，对丰富聚合物／层状氢氧化物种类，扩大其阻燃应用具有十分重要的意义。但是目前对该类化合物的改性仍然存在一些问题：譬如（1）利用层板惨杂合成新型LDHs时，层板离子的种类和渗杂浓度影响层状结构的平衡，容易导致层板究塌。（（2）单纯的MgAl-LDHs 阻燃效果不够理想且却没有抗紫外老化性能，而聚合物长期暴露在光照下极易老化而失效。（3）LDHs 阻燃剂与聚合物的究容性差，要达到较好的阻燃效果往往需要较大的添加量，使得聚合的力学性能下降。针对上述问题，对LDHs 层板掺杂和表面负载，制备复合型LDHs，探究掺杂粒子对LDH 结构的影响，对拓宽其在阻燃领域的应用具有重大意义。