[发明专利]一种用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂及其制备方法。本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂包含氢氧化镁、聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧，它们的质量分数分别为82%~90%、5%~10%、2%~5%和1%~3%。本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法采用水溶性镁盐、碱溶液、聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧为原料，依次包括以下步骤:（1）将水溶性镁盐配制成水溶液；（2）将粉末状聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧分散于镁盐水溶液中；（3）将碱溶液加入分散有聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧粉末的镁盐水溶液中；（4）通过化学反应制得聚酰胺用氢氧化镁复合阻燃剂。本发明复合阻燃剂成本低廉，制备方法简单，对聚酰胺阻燃的效果优异。

技术领域

本发明属于高分子材料阻燃领域，涉及一种阻燃剂及其制备方法，特别涉及一种用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂及其制备方法。

背景技术

聚酰胺是重要的工程塑料，其力学性能、耐摩擦性、耐热性、电绝缘性和耐候性优异，被广泛运用于交通运输、电子电气、机械和包装薄膜等行业。但是，聚酰胺容易燃烧，因此聚酰胺的阻燃具有重要的工业价值。目前，卤系阻燃剂是聚酰胺阻燃中使用量最大的阻燃剂品种，然而随着人们对自身健康和环境保护意识的不断提高，开发环保安全的高效能无卤类阻燃剂是聚酰胺阻燃领域的重点方向。无机阻燃剂具有环保、发烟量低、阻燃效果持久等优点，受到广泛关注，但是目前无机阻燃剂产品对聚酰胺的阻燃效率通常不高，为达到满意的阻燃效果往往添加量很大（质量分数往往超过 45%），以致阻燃聚酰胺复合材料的力学性能不高，产品应用受到局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、制备方法简单、对聚酰胺阻燃效果优异的复合阻燃剂及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂，是一种包含氢氧化镁、聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧的复合阻燃剂。

本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂中，氢氧化镁的质量分数为82%~90%，聚磷酸铵的质量分数为5%~10%，硼酸锌的质量分数为2%~5%，硝酸镧的质量分数为1%~3%。

本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，采用水溶性镁盐、碱溶液、聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧为原料，依次包括以下步骤:

（1）将水溶性镁盐配制成水溶液；

（2）将粉末状的聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧分散于镁盐水溶液中；

（3）将碱溶液加入分散有聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧的镁盐水溶液中；

（4）通过化学反应制得聚酰胺用氢氧化镁复合阻燃剂。

对于本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，第（4）步骤或者第（3）、（4）步骤的体系温度控制在20~90℃之间为佳。

对于本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，第（4）步骤或者第（3）、（4）步骤的反应时间以1~10小时为佳。

对于本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，所述水溶性镁盐可以为氯化镁、硝酸镁或硫酸镁之一种或一种以上；所述碱溶液可以为氢氧化钠水溶液、氨水或氢氧化钾水溶液之一种或一种以上。

对于本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，第（1）步骤配制的镁盐水溶液浓度以0.03~4.0 mol/L为宜；所述碱溶液的浓度以0.05~6.0 mol/L为宜。

对于本发明用于聚酰胺的氢氧化镁复合阻燃剂的制备方法，所采用的镁盐、聚磷酸铵、硼酸锌和硝酸镧之间的相对质量用量为：镁盐折算的氢氧化镁的质量份数为82~90份，聚磷酸铵的质量份数为5~10份，硼酸锌的质量份数为2~5份，硝酸镧的质量份数为1~3份。