專利名稱：一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃劑，具體是一種可以替代三氧化二銻(銻白)的環(huán)保阻燃劑。
背景技術(shù)：
三氧化二銻，俗稱銻白，是一種兩性氧化物，粉化性小，耐熱，加熱變黃色，冷卻后 返白色。三氧化二銻與含鹵素化合物配合，在它們的熱分解過程中起阻燃作用，阻燃劑率 高，對于基材力學(xué)性能影響小，廣泛應(yīng)用于PVC、PP、PE、ABS、PU等塑料中作為阻燃劑應(yīng)用。 但是目前銻礦的開采卻受到限制，國土資源部在2009年4月下發(fā)了《2009年鎢礦銻礦和稀 土礦開采總量控制指標(biāo)的通知》，表示2009年全國銻礦開采總量控制指標(biāo)90180噸。國土 資源部2010年3月決定，繼續(xù)對銻礦實行開采總量控制管理；2010年全國銻礦(金屬量) 開采總量控制指標(biāo)為100000噸；2011年6月30日前，原則上暫停受理新的銻礦勘查、開采 登記申請。隨著國家將銻列入限制資源開采名單政策的實施，三氧化二銻的價格日趨高漲。 為了降低成本，迫切需要推出可以替代三氧化二銻的新型環(huán)保阻燃劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，該阻燃劑在PVC、 聚烯烴塑料、工程塑料、橡膠和不飽和樹脂中完全可以等量替代三氧化二銻。阻燃性能比三 氧化二銻效果更好，價格比三氧化二銻低20%，環(huán)保指標(biāo)優(yōu)于三氧化二銻。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，其特征是，由下述重量 份的原料制成，三氧化二銻45-60、氧化鋅8-12、硼酸38-45、硅酸鎂3_5、催化劑0. 8-1. 2。 所述催化劑優(yōu)選為硼酸鋅。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量5-8倍 的水作為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為 100-11(TC，在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包 裝，得到本發(fā)明產(chǎn)品。所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為104-106°C ；所述溶劑水的量優(yōu)選為原料總質(zhì)量 的6倍。本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案是一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，其特征是，由下述 重量份的原料制成，三氧化二銻50、氧化鋅10、硼酸42、硅酸鎂4、硼酸鋅1。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明產(chǎn)品具有阻燃、消煙功能，可以替代三氧化二銻；且 其阻燃性能比三氧化二銻效果更好，價格比三氧化二銻低20%左右；在應(yīng)用上與三氧化二 銻用量相同甚至更少；環(huán)保方面，指標(biāo)優(yōu)于三氧化二銻。該阻燃劑在PVC、聚烯烴塑料、工程 塑料、橡膠和不飽和樹脂中可等量替代三氧化二銻。本發(fā)明的性能指標(biāo)如下表1所示。表1本發(fā)明產(chǎn)品的性能指標(biāo)
3項目指標(biāo)外觀白色粉末溶解性不溶于水，可溶于鹽酸白度92熱失重溫度°c >1%3405%40010%540粒度 D50 μπι <3水份％ <0.4環(huán)保指標(biāo)As2O3 ppm<200Pd jpm<200Cd ppm<5Hg ppm<2Cr ppm<2PBBs ppm<2PBDEs ppm<具體實施例方式實施例1配比三氧化二銻50、氧化鋅10、硼酸42、硅酸鎂4、硼酸鋅1。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量6倍的水作 為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為104-106°C， 在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包裝，得到本發(fā)
明產(chǎn)品。所得產(chǎn)品替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑(下文中簡稱銻白等效阻燃劑)與三氧化 二銻的應(yīng)用效果如下所示1、銻白等效阻燃劑在PP中的應(yīng)用在PP (T30S)中，以21 %的十溴二苯乙烷為主阻燃劑，分別以7 %的三氧化二銻和 銻白等效阻燃劑作為協(xié)效阻燃劑，添加一定量滑石粉后，使用雙螺桿擠出機制備成改性料 后，用注塑機注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣片后，測試其性能。結(jié)果如表2 表2 PP測試結(jié)果 實驗數(shù)據(jù)表明，銻白等效阻燃劑在PP中可以替代三氧化二銻，對PP的各項性能影 響不大。2、銻白等效阻燃劑在PA6中的應(yīng)用在30%玻纖增強的PA6中，以12%的十溴二苯乙烷為主阻燃劑，分別以4%的三氧 化二銻和銻白等效阻燃劑作為協(xié)效阻燃劑，使用雙螺桿擠出機制備成改性料后，用注塑機 注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣片后，測試其性能。結(jié)果如表3:表3 PA6測試結(jié)果
5 實驗數(shù)據(jù)表明，除對彎曲性能影響較大外，其余指標(biāo)影響較小，銻白等效阻燃劑在 PA6中可以代替三氧化二銻。3、銻白等效阻燃劑在PBT中的應(yīng)用在30%玻纖增強的PBT中，以9%的十溴二苯乙烷為主阻燃劑，分別以3%的三氧 化二銻和銻白等效阻燃劑作為協(xié)效阻燃劑，使用雙螺桿擠出機制備成改性料后，用注塑機 注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣片后，測試其性能。結(jié)果如表4:表4 PBT試結(jié)果
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測試數(shù)據(jù)顯示，銻白等效阻燃劑在PBT阻燃配方中可以代替三氧化二銻，各項指 標(biāo)影響較小。4、銻白等效阻燃劑在ABS中的應(yīng)用在ABS中，以20%的四溴雙酚A為主阻燃劑，分別以5%的三氧化二銻和銻白等效 阻燃劑作為協(xié)效阻燃劑，使用雙螺桿擠出機制備成改性料后，用注塑機注塑出標(biāo)準(zhǔn)樣片后， 測試其性能。結(jié)果如表5:表5 ABS測試結(jié)果 實驗數(shù)據(jù)表明，除對沖擊性能影響較大外，其余指標(biāo)影響較小，銻白等效阻燃劑在 ABS中可以代替三氧化二銻。5、銻白等效阻燃劑在PC/ABS中的應(yīng)用在PC/ABS(7 3)中，以5%的四溴雙酚A為主阻燃劑，分別以2%的三氧化二銻 和銻白等效阻燃劑作為協(xié)效阻燃劑，使用雙螺桿擠出機制備成改性料后，用注塑機注塑出 標(biāo)準(zhǔn)樣片后，測試其性能。結(jié)果如表6:表6 PC/ABS 試結(jié)果 測試數(shù)據(jù)顯示，對缺口沖擊有所降低，熔指有所增大，彎曲強度有較大幅度提高， 銻白等效阻燃劑在PC/ABS阻燃配方中可以代替三氧化二銻。實施例2配比三氧化二銻55、氧化鋅11、硼酸40、硅酸鎂5、硼酸鋅1. 2。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量5倍的水作 為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為100-105°C， 在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包裝，得到本發(fā)
明產(chǎn)品。實施例3配比三氧化二銻60、氧化鋅12、硼酸45、硅酸鎂5、硼酸鋅1。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量6. 5倍 的水作為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為 105-110°C，在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包 裝，得到本發(fā)明產(chǎn)品。實施例4配比三氧化二銻45、氧化鋅8、硼酸39、硅酸鎂3. 5、硼酸鋅0. 8。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量7倍的水作 為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為104-108°C， 在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包裝，得到本發(fā)
明產(chǎn)品。實施例5配比三氧化二銻48、氧化鋅9、硼酸38、硅酸鎂3、硼酸鋅0. 8。制備方法按上述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量6倍的水作 為溶劑，然后將原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為102-106°C， 在此溫度下反應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌(去掉大部分的水)、離心干燥、粉碎、包裝，得到本發(fā)
明產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，其特征是，由下述重量份的原料制成，三氧化二銻45 60、氧化鋅8 12、硼酸38 45、硅酸鎂3 5、催化劑0.8 1.2。
2.如權(quán)利要求1所述的一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，其特征是，所述催化劑為硼酸鋅。
3.如權(quán)利要求2所述的一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑，其特征是，由下述重量份 的原料制成，三氧化二銻50、氧化鋅10、硼酸42、硅酸鎂4、硼酸鋅1。
4.權(quán)利要求1或3所述替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑制備方法，其特征是，按權(quán)利要求 1或3所述重量份稱取原料備用，反應(yīng)釜內(nèi)先加入原料總質(zhì)量5-8倍的水作為溶劑，然后將 原料加入反應(yīng)釜中攪拌溶解；對反應(yīng)釜進行蒸汽加熱至溫度為100-110°c，在此溫度下反 應(yīng)12小時，然后經(jīng)洗滌、離心干燥、粉碎、包裝，得到產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求4所述的替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑制備方法，其特征是，所述反應(yīng) 溫度為 104-106°C。
6.如權(quán)利要求4所述的替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑制備方法，其特征是，所述溶劑 水的量為原料總質(zhì)量的6倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種替代三氧化二銻的環(huán)保阻燃劑。它由下述重量份的原料制成，三氧化二銻45-60、氧化鋅8-12、硼酸38-45、硅酸鎂3-5、催化劑0.8-1.2。本發(fā)明產(chǎn)品具有阻燃、消煙功能，可以替代三氧化二銻；且其阻燃性能比三氧化二銻效果更好，價格比三氧化二銻低20％左右；在應(yīng)用上與三氧化二銻用量相同甚至更少；環(huán)保方面，指標(biāo)優(yōu)于三氧化二銻。該阻燃劑在PVC、聚烯烴塑料、工程塑料、橡膠和不飽和樹脂中可等量替代三氧化二銻。
文檔編號C08L67/02GK101914217SQ201010239899
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者牛民卜, 肖學(xué)文 申請人:濟南泰星精細化工有限公司