專利名稱：一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物，特別是一種成分為銻酸烯丙醇酯的 塑料阻燃用銻有機(jī)化合物，它屬于化工助劑。
背景技術(shù)：
鹵-銻系阻燃劑在塑料的阻燃中具有非常重要的地位。在此阻燃體系中，銻化 合物是必不可少的協(xié)效成分，傳統(tǒng)上所用的三氧化二銻(Sb2O3)。由于銻是地球上稀缺 的資源，再加上歷年的消耗，特別顯得珍貴，價(jià)格一漲再漲。如何提高銻的阻燃效率， 保持阻燃效果的前提下，盡量節(jié)約銻的用量，是發(fā)展的需要，具有戰(zhàn)略上的意義。由于 ^2O3與塑料用樹脂的相容性較差，特別是非極性樹脂，相容性更不佳，影響塑料的力學(xué) 性能，惡劣環(huán)境下有遷移現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物，它克服目前使用Sb2O3協(xié)效 成分與塑料用樹脂的相容性較差的缺陷。
其方法是以五氯化銻MbCl5)和丙烯醇為原料，在堿作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，五 氯化銻與丙烯醇的為摩爾比1 6 7;將以上比例的五氯化銻、丙烯醇投入附有回流裝 置的酯化釜中，加熱攪拌，滴加堿液，使反應(yīng)物PH值控制在9左右，在95 110°C的溫 度范圍反應(yīng)8 10小時(shí)；其化學(xué)反應(yīng)式為
SbCl5+5CH2 = CH-CH2OH+5NaOH — Sb (OCH2CH = CH2) 5+5Na0H+H20 ；
反應(yīng)完成后，經(jīng)中和、沉降、過濾、洗滌、干燥等后處理，最后粉碎成流散性 銻酸烯丙醇酯粉料；
以PP為基體樹脂，加入鹵化物、銻酸烯丙醇酯、抗氧劑，先高速混合，再以雙 螺桿擠出機(jī)造粒，即制成具有較好阻燃特性且相容性好的塑料制品。
塑料燃燒是高溫下裂解物與氧發(fā)生的劇烈反應(yīng)，此反應(yīng)之所以激烈、擴(kuò)大、漫 延是由于反應(yīng)機(jī)理為自由基鏈反應(yīng)，而它的鏈支化反應(yīng)使活潑自由基不斷增多，這是燃 燒漫延開來的關(guān)鍵原因，這其中特別關(guān)鍵的自由基是H 和HO ·。鹵化物在高溫下分 解放出HX和X ·，它們是淬滅H 和HO ·的能手，其化學(xué)反應(yīng)過程為
HX+H · — H2+X ·
HO · +HX —H20+X ·
H · +X · — HX
銻在鹵化物阻燃中起到很重要的協(xié)效作用，它可以將產(chǎn)生的HX貯存起來， 并沉附在固體物周圍，殺滅H ·和HO ·，并放出HX，使HX不致流失，繼續(xù)淬滅 H ·和· OPi，以Sb2O3為例，其化學(xué)反應(yīng)過程如下
Sb203+6HX — 2SbX3+3H20
SbX3+H · — SbX2 · +HXCN 102020678 A說明書2/5頁
SbX2 · +H · — SbX · +HX
SbX · +H · — Sb+HX
Sb+O · — SbO ·
SbO · +H · — SbOH
Sb203+2HX — 2Sb0X+H20
SbOX+H · — SbOH+X ·
SbOH+ · OH —SbO · +H2O
......
基于這種機(jī)理分析，五價(jià)的銻應(yīng)比三價(jià)的銻Mb2O3),阻燃效能要高。五價(jià)銻可 以在相同量的銻情況下，儲(chǔ)存的HX更多，淬滅H ·及· OH的能力就愈強(qiáng)，這是本發(fā) 明采用高價(jià)銻并能夠降低銻用量的主要原理。同時(shí)，本發(fā)明選擇了將銻制成銻有機(jī)化合 物，這樣有利于均勻分散，有利于樹脂與銻化物的相容性，有利于耐遷移性的提高，解 決了銻氧化物與塑料基體樹脂相容性不佳的問題。
阻燃劑的加入往往降低塑料的力學(xué)性能，相容性提高能有所改善。為了改善得 更好，本發(fā)明設(shè)計(jì)其分子結(jié)構(gòu)時(shí)，讓銻有機(jī)化合物中含有一定的烯鍵，能與樹脂進(jìn)行交 聯(lián)接枝作用。
具體實(shí)施方式
一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物的制備方法，以五氯化銻MbCl5)和丙烯醇為原 料，在堿作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，五氯化銻與丙烯醇的為摩爾比1 6 7;
將以上比例的五氯化銻、丙烯醇投入附有回流裝置的酯化釜中，加熱攪拌，滴 加堿液，使反應(yīng)物PH值控制在9左右，在95 110°C的溫度范圍反應(yīng)8 10小時(shí)；其 化學(xué)反應(yīng)式
為SbCl5+5CM2= CH-CH2OH+5NaOH — Sb (OCH2CH = CH2) 5+5Na0H+H20 ；
反應(yīng)完成后，經(jīng)中和、沉降、過濾、洗滌、干燥等后處理，最后粉碎成流散性 銻酸烯丙醇酯粉料；
以PP為基體樹脂，加入鹵化物、銻酸烯丙醇酯、抗氧劑，先高速混合，再以雙 螺桿擠出機(jī)造粒，即制成具有較好阻燃特性且相容性好的塑料制品。
采用其它高價(jià)鹵化銻取代五氯化銻將獲得相類似的結(jié)果。
(1)鹵/銻酸烯丙醇酯阻燃聚丙烯及 其對(duì)照試驗(yàn)。
以PP為基體樹脂，加入一定量的十溴二苯乙烷和銻酸烯丙醇酯，再加適量的抗 氧劑等助劑，先高速混合，再以雙螺桿擠出機(jī)造粒，注塑料為樣片，進(jìn)行測(cè)試。同樣以 Sb2O3做比較試驗(yàn)，結(jié)果列于表1
表1用于PP阻燃的實(shí)施例及對(duì)照例
權(quán)利要求
1.一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物，其特征在于它的制備方法是以5價(jià)鹵化銻和丙 烯醇為原料，在堿作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，5價(jià)鹵化銻與丙烯醇的為摩爾比1 6 7;將以上比例的5價(jià)鹵化銻、丙烯醇投入附有回流裝置的酯化釜中，加熱攪拌，滴加 堿液，使反應(yīng)物PH值控制在9左右，在95 110°C的溫度范圍反應(yīng)8 10小時(shí)；反應(yīng)完成后，經(jīng)中和、沉降、過濾、洗滌、干燥等后處理，最后粉碎成流散性銻酸 烯丙醇酯粉料。
2.如權(quán)利要求1的一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物，其特征在于所述5價(jià)鹵化銻為五氯 化銻。
3.如權(quán)利要求1或2的一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物的用途，以PP為基體樹脂，加 入鹵化物、抗氧劑，其特征在于將通過如權(quán)利要求1或2方法制備的銻酸烯丙醇酯，先高 速混合，再以雙螺桿擠出機(jī)造粒，即制成具有較好阻燃特性且相容性好的塑料制品。
全文摘要
一種塑料阻燃用銻有機(jī)化合物的制備方法，以摩爾比為1∶6～7的5價(jià)鹵化銻和丙烯醇為原料，投入附有回流裝置的酯化釜中，滴加堿液使反應(yīng)物pH值控制在9左右，在95～110℃的溫度范圍反應(yīng)8～10小時(shí)并攪拌，反應(yīng)完成后，經(jīng)中和、沉降、過濾、洗滌、干燥等后處理，最后粉碎成流散性銻酸烯丙醇酯粉料；以PP為基體樹脂，加入鹵化物、銻酸烯丙醇酯、抗氧劑，先高速混合，再以雙螺桿擠出機(jī)造粒，即制成具有較好阻燃特性且相容性好的塑料制品。它的應(yīng)用改善了銻化合物與塑料基體樹脂相容性，對(duì)塑料的力學(xué)性能影響降低，制成的塑料制品具有較好阻燃特性。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102020678SQ201010563969
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者唐薰, 易文其 申請(qǐng)人:株洲麒麟科技有限公司