[发明专利]一种无载体氢氧化铝阻燃剂母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及阻燃剂合成技术领域，具体公开了一种无载体氢氧化铝阻燃剂母粒及其制备方法。按重量份计，制备原料至少包括：氢氧化铝90‑99份、偶联剂0.1‑1.5份、表面处理剂0.5‑3份、有机溶剂10‑30份、粘结剂1‑3份。通过采用偶联剂、表面处理剂对氢氧化铝进行表面处理，制备得到的氢氧化铝不易扬尘，且其分解温度较高，扩大了氢氧化铝阻燃剂的应用范围和加工温度；还提高了氢氧化铝在与高分子聚合物体系中的分散性；最后，本发明的制备工艺简单，成本较低，且大大降低粉尘污染等优点，值得推广。

技术领域

本发明涉及阻燃剂合成技术领域，具体涉及一种无载体氢氧化铝阻燃剂母粒及其制备方法。

背景技术

氢氧化铝具有阻燃、消烟和填充三大功能，是国际上公认的无公害的阻燃剂，每年都有很大的消费量。氢氧化铝阻燃剂的用途极其广泛，它不仅用于阻燃，也用于消烟和减少材料的腐蚀性气体的生成量；不仅可单独使用，也常与其它阻燃剂并用。尤其是对于加工温度低于氢氧化铝阻燃剂分解温度的聚合物来说，氢氧化铝阻燃剂是一种优良的阻燃材料，大量用于弹性体、热固性树脂及热塑性塑料等，用于生产阻燃绝缘橡胶电缆、保温泡沫塑料、传送皮带以及屋顶天棚。用于盥洗室器具、装饰墙体、各种套罩、汽车防护罩、坐具、卡车零部件以及电子元件包括绝缘体及线路板，建筑施工用具等。

随着人们对安全消防的重视，对阻燃产品的阻燃性能提出了更高的要求。由于氢氧化铝的初始分解温度低，与橡胶和塑料的密炼成型等加工温度相近，在加工过程中常常导致氢氧化铝部分结晶水脱除，并在制品中形成气孔，从而影响制品的机械性能；另外，由于氢氧化铝属于强极性无机填料，原生粒子易团聚，吸油率高，与有机高分子相容性能差，因而在树脂等高分子材料中大量填充时会造成物料粘度增大，使成型加工困难，颗粒分布不均匀，最终导致材料的机械性能等技术指标下降；最后，传统的氢氧化铝阻燃剂多为粉状，在与高分子材料进行复合的时候容易扬尘，影响环境质量和工作人员的健康。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种无载体氢氧化铝阻燃剂母粒，按重量份计，制备原料至少包括：氢氧化铝90-99份、偶联剂0.1-1.5份、表面处理剂0.5-3份、有机溶剂10-30份、粘结剂1-3份。

作为一种优选的技术方案，所述氢氧化铝的粒径为1-5μm。

作为一种优选的技术方案，所述偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的组合，其中异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：(1-3)：(0.5-1.5)。

作为一种优选的技术方案，所述表面处理剂为硅油。

作为一种优选的技术方案，所述硅油选自含氢硅油、羧基硅油、羟基硅油、氨基硅油、环氧基硅油中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述硅油为氨基硅油和羟基硅油，其中氨基硅油和羟基硅油的质量比为1：(1.3-3.6)。

作为一种优选的技术方案，所述有机溶剂选自丙酮、无水乙醇、乙醚、乙酸乙酯、四氯化碳中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述粘结剂选自聚乙烯醇缩丁醛、硝化棉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、PE蜡、硅酸钠中的一种或多种。

本发明的第二个方面提供了一种无载体氢氧化铝阻燃剂母粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将表面处理剂溶于有机溶剂，配成改性溶液；

(2)将氢氧化铝在60-100℃下预热10-60min，在搅拌下以高压喷雾的方式加入偶联剂，然后保持搅拌10-40min；