專利名稱：硅系阻燃劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃劑，特別涉及一種用于礦用阻燃輸送帶或電纜料加工中的無機(jī)硅系阻燃劑。
背景技術(shù)：
阻燃劑是塑料加工中消費(fèi)量最多的助劑之一，在合成纖維、橡膠、涂料等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。目前市場上已有的阻燃劑主要分為無機(jī)和有機(jī)兩種類型，其中無機(jī)阻燃劑價(jià)格雖低，但其影響制品的加工性能及物理機(jī)械性能；有機(jī)阻燃劑雖然對(duì)制品的加工性能及物理性能影響不大，但其成本高，并且一般含有對(duì)人體有害的毒性物質(zhì)(如鹵素)。目前國際上使用的溴、氯、磷、硼、銻共五大類燃阻劑的上百種產(chǎn)品都程度不同地存有一定的毒素。在全世界范圍內(nèi)都已明令限期使用溴類阻燃劑產(chǎn)品，其它類型阻燃劑也將被無毒阻燃劑所替代。
針對(duì)現(xiàn)有阻燃劑的上述缺點(diǎn)，申請(qǐng)人經(jīng)過不懈努力，發(fā)明了一系列無機(jī)硅系阻燃劑，如申請(qǐng)人之前已經(jīng)向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00510053434.9的發(fā)明專利。這類硅系燃阻劑不含鹵素，功效大，使用范圍廣。它們的出現(xiàn)，填補(bǔ)了世界范圍內(nèi)硅系阻燃劑的空白，開創(chuàng)了阻燃劑產(chǎn)品的另一個(gè)分支。隨著在生產(chǎn)使用當(dāng)中所獲得的巨大成功，現(xiàn)在這種硅系阻燃劑已經(jīng)引起了全世界阻燃界同行的高度重視和認(rèn)同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種不影響制品物理機(jī)械性能且價(jià)格低廉的無機(jī)硅系阻燃劑。
本發(fā)明的無機(jī)硅系阻燃劑主要包括二氧化硅20％-59％；硼酸鋅18％-60％；氧化鎂20％-60％。
本發(fā)明另一方面提供了一種上述無機(jī)硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法。
該生產(chǎn)方法為將20-59份二氧化硅放入反應(yīng)釜，升溫至120℃-190℃；再加入18-60份硼酸鋅和20-60份氧化鎂，升溫至150℃-230℃；在3-5分鐘內(nèi)分別加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶聯(lián)劑、1-3份增塑劑和3-5份穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的偶聯(lián)劑沒有特別限定，如可采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑等；汽油優(yōu)選采用高標(biāo)號(hào)汽油，如可采用120-300#汽油；增塑劑也無特別限定，例如可采用二辛酯或二丁酯增塑劑等；穩(wěn)定劑也沒有特別限定，例如可采用三鹽或二鹽等穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的硅系阻燃劑不損害聚合物制品的物理機(jī)械性能，即聚合物經(jīng)阻燃加工后，其原來的物理性能不變壞，特別是不降低熱變形溫度、機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能等；阻燃效果持久且生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于有機(jī)阻燃劑。
具體實(shí)施例方式
分別將原料二氧化硅、硼酸鋅和氧化鎂干燥后研磨(球磨)均勻至325目以上備用。
實(shí)施例1將20公斤二氧化硅放入反應(yīng)釜中，升溫至120℃；然后加入20公斤硼酸鋅和60公斤氧化鎂，繼續(xù)升溫至150℃-230℃；接著在3分鐘內(nèi)分別加入5公斤120#汽油、10公斤十二烷基苯、1公斤硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)、1公斤二辛酯增塑劑和3公斤三鹽穩(wěn)定劑(三鹽基硫酸鉛)；冷卻后出釜，制得本發(fā)明的阻燃劑。
實(shí)施例2將20公斤二氧化硅放入反應(yīng)釜中，升溫至150℃；然后加入60公斤硼酸鋅和20公斤氧化鎂，繼續(xù)升溫至190℃；接著在4分鐘內(nèi)分別加入6公斤200#汽油、11公斤十二烷基苯、1.5公斤鈦酸酯偶聯(lián)劑(CS-101)、2公斤二丁酯增塑劑和4公斤二鹽穩(wěn)定劑(二鹽基亞磷酸鉛)；冷卻后出釜，制得本發(fā)明的阻燃劑。
實(shí)施例3將60公斤二氧化硅放入反應(yīng)釜中，升溫至190℃；然后加入20公斤硼酸鋅和20公斤氧化鎂，繼續(xù)升溫至230℃；接著在5分鐘內(nèi)分別加入8公斤300#汽油、12公斤十二烷基苯、2公斤鋁酸酯偶聯(lián)劑(H-2)、3公斤二丁酯增塑劑和5公斤二鹽穩(wěn)定劑(二鹽基亞磷酸鉛)；冷卻后出釜，制得本發(fā)明的阻燃劑。
生產(chǎn)過程中，由于各種起改性作用的添加劑如偶聯(lián)劑、汽油、十二烷基苯、增塑劑以及穩(wěn)定劑在高溫下大多揮發(fā)或分解，經(jīng)檢測后所得成品的主要活性成分為二氧化硅、硼酸鋅和氧化鎂，含量分別為20-59％、18-60％和20-60％。外觀為灰白色粉末，粒度在320目以上，密度為1.9-1.95g/cm；含水量不高于0.5％。
本產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)如下1、高效在PVC阻燃輸送帶糊體配方中，使用本品20-25份(重量百分比)，即可使產(chǎn)品的阻燃效果達(dá)到煤炭部MT147-92標(biāo)準(zhǔn)。
2、分散性好在高分子材料中分散均勻。
3、對(duì)高分子材料無不良影響本品對(duì)高分子材料的物理化學(xué)性能影響小，且具有一定補(bǔ)強(qiáng)作用。例如可提高阻燃輸送帶整體的密實(shí)性。
4、使用方便，價(jià)格低廉。
5、無毒本品不含鹵素等毒性物質(zhì)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅為解釋本發(fā)明而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)其的限制。
權(quán)利要求
1.一種硅系阻燃劑，主要包括二氧化硅20％-59％；硼酸鋅18％-60％；氧化鎂20％-60％。
2.一種硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法，包括步驟將20-59份二氧化硅放入反應(yīng)釜，升溫至120℃-190℃；再加入18-60份硼酸鋅和20-60份氧化鎂，升溫至150℃-230℃；在3-5分鐘內(nèi)分別加入5-8份汽油、10-12份十二烷基苯、1-2份偶聯(lián)劑、1-3份增塑劑和3-5份穩(wěn)定劑，最后冷卻出釜制得所述阻燃劑。
3.如權(quán)利要求2所述的硅系阻燃劑的生產(chǎn)方法，其特征在于所述二氧化硅、硼酸鋅和氧化鎂的粒度均為325目以上。
4.如權(quán)利要求2所述的硅系阻燃劑，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
5.如權(quán)利要求2所述的硅系阻燃劑，其特征在于所述的汽油為120-300#汽油。
6.如權(quán)利要求2所述的硅系阻燃劑，其特征在于所述的增塑劑為二辛酯或二丁酯增塑劑。
7.如權(quán)利要求2所述的硅系阻燃劑，其特征在于所述的穩(wěn)定劑為三鹽或二鹽穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種不影響制品物理機(jī)械性能且價(jià)格低廉的無機(jī)硅系阻燃劑及其生產(chǎn)方法。該阻燃劑主要含有二氧化硅、硼酸鋅和氧化鎂。這種阻燃劑不損害聚合物制品的物理機(jī)械性能，無毒、阻燃效果持久且生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于有機(jī)阻燃劑。
文檔編號(hào)C08K5/54GK1709953SQ200510017749
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者馬順發(fā), 馬睿智, 張雅琪, 馬睿君, 康玉瑩 申請(qǐng)人:馬順發(fā)