[发明专利]一种多层包覆组合物、阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多层包覆组合物、阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述阻燃剂中各组分质量配比包括：硼酸锌60‑80份，硅酸钾5‑15份，十二烷基磷酸锡15‑25份；利用硅酸钾水溶性，恰好可以实现包覆硼酸锌的作用。这样，燃烧过程中，和单纯填充硼酸锌的聚合物相比，单纯填充硼酸锌或金属氢氧化物，燃烧后灰烬比较松散，极容易破碎，从而暴露出内部未燃烧部分，使得燃烧由表及里扩散蔓延。硼酸锌和硅酸钾，高温下形成耐火层，比较结实，对保护内部不受高温破坏起到了很好的作用。

技术领域

本发明涉及阻燃材料的技术领域，具体涉及一种多层包覆组合物、阻燃剂及其制备方法。

背景技术

氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯经氯化取代反应制得的高分子材料。氯化聚乙烯为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。它除了可以单独使用以外，还可以与聚氯乙烯、聚乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶等高分子共混使用。氯化聚乙烯中含有氯元素，具有极佳的阻燃性能，且有燃烧防滴下特性。其与锑系阻燃剂、氯化石蜡、Al(OH)3三者适当的比例配合可得到阻燃性能优良、成本低廉的阻燃材料。氯化聚乙烯具有高填充性能，可制得符合各种不同性能要求的产品。主要应用于电线电缆(煤矿用电缆、UL及VDE等标准中规定的电线)，液压胶管，车用胶管，胶带，胶板，等等。但是由于聚氯乙烯含氯，和其他含氯高分子一样，燃烧过程中烟比较大，烟气的毒性较高，因此很多场合限制了使用。

EN45545：2013标准中对轨道车辆的各种材料都制定了防火要求。其中R22的要求明确规定，胶管类产品应该满足一定的阻燃要求，即烟密度小于300，毒性指数CITG小于0.75，氧指数高于28％。

卤系阻燃剂是前些年应用量最大的一类传统阻燃剂，主要是氯和溴的化合物，具有添加量小和阻燃效果显著的特点，但其燃烧时产生大量的烟雾、毒性物质和强腐蚀性物质，严重危害环境及人类健康。近年来，卤系阻燃剂已经较少使用。含卤的体系，燃烧时会放出大量的卤化氢，如果不加入大量的抑烟剂，烟气毒性很难满足EN 45545标准。当下，低烟低毒，抑烟效率高，阻燃剂用量少，阻燃剂分散好对疲劳性能等影响小等方面是今后的发展方向。

现有技术中已经出现多种关于阻燃剂的制备方案，

公开号CN102276934A，发明名称为耐低温耐油阻燃环保氯化聚乙烯橡胶护套材料及其制备方法的中国专利申请，公开了采用环保三氧化二锑或氢氧化铝阻燃剂的橡胶护套材料配方，然而其中三氧化二锑是非低烟型，其烟密度很高，且阻燃剂的用量较低阻燃效果不好。

申请号为CN201210252321.1的发明专利涉及一种低烟低卤阻燃护套橡皮及其制备方法，所述护套橡皮的组成及配比以质量份计为：氯化聚乙烯100份；镁系活化稳定剂15～18份；矿物阻燃剂100～140份；增塑剂15～25份；硅烷偶联剂0.5～1.0份；离模剂1.0～1.5份；碳黑分散剂1.0～1.5份；色素碳黑1.0～1.5份；复合硫化剂9～11份。本发明采用化学沉降级氢氧化铝作为抑烟阻燃剂来实现氯化聚乙烯护套橡皮低烟低卤目的；本发明的烟密度在300以下；本发明的护套橡皮Hcl释放量在100mg/g以下。该专利以氢氧化铝为阻燃和抑烟剂，效率较低，填充量100-140份较大。

申请号为CN200410005193.6的发明专利涉及一种耐热抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法，该组合物采用多元复合技术改善PVC耐热和韧性不足的缺陷，选用韧性和刚性较好的两种类型的材料作为改性剂，兼顾耐热、阻燃、抑烟、耐候等多重优异性能，同时具备良好的物理机械性能和成型加工性能，且成本低廉，没有铅稳定剂，具有较好的环保性。该组合物烟密度≤380，拉伸强度≥40，热变形温度≥72，维卡软化点≥92。适于高温加工成型，可用于生产家用注塑制品，尤其可用于一些薄壁、形状复杂等家用制品及其精密电子器件等注塑制品。该发明提供的耐热抑烟聚氯乙烯组合物包括以下组分：氯化聚乙烯70-30，稀土复合稳定剂3-6，钼类抑烟剂1-10，硼酸锌0-10轻钙5-10，该专利中使用了稀土稳定剂，价格较贵，且总阻燃剂量也很大。