本發(fā)明涉及塑料助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前高分子材料高聚物已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中。大多數(shù)高分子材料高聚物都是易燃的，在可燃固體火災(zāi)中占有主導(dǎo)地位。因此阻燃型的高分子材料高聚物成為材料領(lǐng)域的一個重點研究方向，添加型阻燃劑是目前使用最為廣泛的。目前，添加型阻燃劑的年使用量超過100萬噸。
三氧化二銻是應(yīng)用最早的阻燃劑，適用于環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氯丁橡膠、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，三氧化二銻在燃燒初期，首先是熔融，在材料表面形成保護膜隔絕空氣，通過內(nèi)部吸熱反應(yīng)，降低燃燒溫度。在高溫狀態(tài)下三氧化二銻被氣化，稀釋了空氣中氧濃度，從而起到阻燃作用。
三氧化二銻屬于添加型阻燃劑，常與其他阻燃劑、消煙劑并用，各組分間可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。單獨使用時用量要大，阻燃效果差（除非阻燃物含鹵），當(dāng)與鹵素化物（R.HX）并用時則有良好的協(xié)同效應(yīng)，阻燃效果明顯提高。
但三氧化二銻具有一定的毒性，急性經(jīng)口中毒,該無機粉末對人體的鼻、眼、咽喉有刺激作用，與皮膚接觸可引發(fā)皮炎，其粉塵侵入呼吸系統(tǒng)，會引發(fā)塵肺、呼吸系統(tǒng)腫瘤和局部刺激等病癥。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，該無機物包覆有機硅阻燃劑可以替代三氧化二銻使用，環(huán)保無毒，既可快速成炭，又可通過氣霧式崩解的方式成渣，成炭可以有效提高基體樹脂的阻燃性，成渣可以有效降低燃燒物對人體和其他物體的進一步損害。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，該制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的還一個目的在于提供一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，該無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯中阻燃效果好，具有燃燒時成炭、燃燒后成渣的效果。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比10-100：1制備而成。本發(fā)明通過將無機物與有機倍半硅氧烷阻燃劑的重量比控制在10-100：1，制得的無機物包覆有機硅阻燃劑阻燃效果好。
本發(fā)明無機物包覆有機硅阻燃劑是具備超高耐熱性和持久防火性的阻燃劑，其對聚碳酸酯具有高效催化成炭作用，而且該阻燃劑還能夠與氮系阻燃劑和磷系阻燃劑一起使用，起到1+1＞2的協(xié)同阻燃增效的作用，可實現(xiàn)低添加高效阻燃的目的，同時還能改善聚合物的加工性能、力學(xué)性能和熱性能等。
具體而言，無機物包覆有機硅阻燃劑與磷系阻燃劑和/或氮系阻燃劑并用時，在燃燒過程中，兩者能相互促進，形成含硅炭化保護層，與常規(guī)碳層相比，此類碳層結(jié)構(gòu)致密穩(wěn)定，抗氧化能力大大增強，因此具有卓越的隔斷熱源、抑煙、斷絕氧氣的作用，并具有防止熔滴等多方面優(yōu)良的性能，從而獲得協(xié)同增效的阻燃作用，且無機物包覆有機硅阻燃劑的存在，還能改善被阻燃材料的成型加工、機械、耐熱等性能
更為重要的是，無機物包覆有機硅阻燃劑因其特殊的結(jié)構(gòu)，在燃燒之后，通過氣霧式崩解的方式，使得樹脂組合物能迅速成渣，降低燃燒物對人體或其他物體的二次灼傷或損壞，大大提高了材料的阻燃效果。所謂氣霧式崩解是基于無機物包覆的有機倍半硅氧烷的特殊層狀結(jié)構(gòu)，將該阻燃劑的分子鏈段快速斷裂，且分子鏈段的斷裂是以幾何式增長的速度發(fā)生，宏觀上表現(xiàn)出來就是高分子材料在燃燒之后均裂成碎末，呈煙灰狀。無機物與有機倍半硅氧烷之間也能夠起到協(xié)同增效作用，不僅可以起到高效阻燃的作用，而且可以改善聚合物的力學(xué)性能和熱性能。無機物包覆的有機倍半硅氧烷在發(fā)生氣霧式崩解后，無機物包覆在成炭或成渣的有機倍半硅氧烷的燃燒產(chǎn)物上，進一步起到阻燃作用，而且無機物還可以提高材料的剛性、耐熱性和抗氧性。此外，無機物包覆有機硅阻燃劑制備過程簡單，能耗非常低，環(huán)保無污染，成本較低。
優(yōu)選的，所述無機物為多孔性無機物或具有層狀結(jié)構(gòu)的無機物。本發(fā)明通過采用多孔性無機物或具有層狀結(jié)構(gòu)的無機物，可以提高無機物與有機倍半硅氧烷的反應(yīng)接觸面積。
優(yōu)選的，所述無機物為蒙脫土、高嶺土、黏土、硅藻土、云母片、石棉粉、石英粉、滑石粉、氧化鋁粉、二氧化鈦、二氧化硅、納米碳酸鈣、白炭黑、炭黑、石墨、沸石和空心玻璃微球中的至少一種。本發(fā)明通過采用上述無機物，可以提高無機物與有機倍半硅氧烷的反應(yīng)接觸面積。
有機倍半硅氧烷是一類結(jié)構(gòu)式為RSiO3/2的硅氧烷化合物，即硅、氧原子數(shù)目比為1：1.5，介于二氧化硅和硅樹脂之間，R可以是氫原子、烷基、芳基、烯基等有機基團，其具有高的耐熱性、高機械強度和阻燃性好等特點。
優(yōu)選的，所述有機倍半硅氧烷為無規(guī)倍半硅氧烷、梯形倍半硅氧烷、橋形倍半硅氧烷和籠形倍半硅氧烷中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述有機倍半硅氧烷為籠形倍半硅氧烷。因為籠形倍半硅氧烷的內(nèi)部由硅氧無機核心組成，外圍被反應(yīng)性或非反應(yīng)性有機基包圍，無機硅氧核心賦予其優(yōu)異的耐熱性，并賦予材料優(yōu)異的剛性和抗氧化性，外圍非反應(yīng)性有機基團可增強其與有機基體之間的相容性，反應(yīng)性基團可使其與基體間形成共價鍵，加強結(jié)合力。所述有機倍半硅氧烷可以為籠形八聚（三甲基硅氧基）倍半硅氧烷、缺角苯基籠形倍半硅氧烷、籠形氨丙基倍半硅氧烷、環(huán)氧基籠形倍半硅氧烷和乙烯基梯形倍半硅氧烷等。
優(yōu)選的，所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體、乙烯基硅氧烷單體和多功能團硅氧烷單體中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述有機硅氧烷單體，可以提高樹脂的防水性、防油性、防霧性、防污性、去污性、耐濕性、潤滑性、耐磨耗性、防粘性、耐化學(xué)藥品性和耐擦傷性。更為優(yōu)選的，所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比4-8：2-6：0.1-1.0組成的混合物。
優(yōu)選的，所述苯基硅氧烷單體為苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和三苯基乙氧基硅烷中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述苯基硅氧烷單體，可以提高樹脂的氧化穩(wěn)定性、耐熱性、耐燃性、抗紫外性和耐化學(xué)性。優(yōu)選的，所述苯基硅氧烷單體為苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比0.5-1.5：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體為六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、三氫三甲基環(huán)三硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、三甲基三乙烯基環(huán)三硅氧烷、三乙烯基三苯基環(huán)三硅氧烷、四氫四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、四乙烯基四苯基環(huán)四硅氧烷、八苯基環(huán)四硅氧烷、八乙烯基環(huán)四硅氧烷、二乙基六甲基環(huán)四硅氧烷、二乙烯基六甲基環(huán)四硅氧烷、二苯基六甲基環(huán)四硅氧烷、乙烯基七甲基環(huán)四硅氧烷和苯基七甲基環(huán)四硅氧烷中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述環(huán)狀硅氧烷單體，可以控制聚合物的粒徑，從而提高樹脂的阻燃性和抗沖擊強度。優(yōu)選的，所述環(huán)狀硅氧烷單體為六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷和十二甲基環(huán)六硅氧烷中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：1.5-2.5：0.8-1.2組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、對乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷、對乙烯基苯基乙基甲氧基硅烷、(1-丙烯基)三甲氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷、2-(對乙烯基苯基）乙基甲基二甲氧基硅烷、3-(對乙烯基苯甲酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基甲基二乙氧基硅烷、烯丙基乙基二甲氧基硅烷、烯丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基乙基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述乙烯基硅氧烷單體，可以作為偶聯(lián)劑使用，用于在有機聚硅氧烷的側(cè)鏈或末端導(dǎo)入乙烯基聚合性官能團的成分，該乙烯基聚合性官能團作為與由共聚單體形成的共聚聚合物化學(xué)結(jié)合時的接枝活性點而發(fā)揮作用。優(yōu)選的，所述乙烯基硅氧烷單體為乙烯基三甲氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：1.5-2.5：2-4組成的混合物。
所述多功能團硅氧烷單體為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、1，3-雙[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，4-雙[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，3-雙[1-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，4_雙[1-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1-[1_(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]-3-[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯和1-[1_(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]-4-[2-二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述多功能硅氧烷單體，可以作為交聯(lián)劑使用，促進或調(diào)節(jié)聚合物分子鏈間共價鍵或離子鍵形成，從而使多個線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，可以提高樹脂的抗沖擊性能和阻燃性。優(yōu)選的，所述多功能團硅氧烷單體為甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、1，3-雙[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述多功能團硅氧烷單體是由甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷以重量比0.4-0.8：0.8-1.2：1組成的混合物。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的1%-10%。
優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巰丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和雙（γ―三乙氧基硅丙基）―四硫化物中的至少一種。
本發(fā)明通過采用上述硅烷偶聯(lián)劑，其偶聯(lián)效果好，制得的無機物包覆有機硅阻燃劑阻燃效果優(yōu)異。優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。更為優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：0.8-1.2：1.4-2.2組成的混合物。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
優(yōu)選的，所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的0.1-1.0wt%。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的無機物包覆有機硅阻燃劑可以替代三氧化二銻使用，環(huán)保無毒，既可快速成炭，又可通過氣霧式崩解的方式成渣，成炭可以有效提高基體樹脂的阻燃性，成渣可以有效降低燃燒物對人體和其他物體的進一步損害。
本發(fā)明的制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯中阻燃效果好，具有燃燒時成炭、燃燒后成渣的效果。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，實施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
實施例1
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比10：1制備而成。
所述無機物為多孔性無機物。
所述無機物為蒙脫土、高嶺土或硅藻土。
所述有機倍半硅氧烷為無規(guī)倍半硅氧烷。
所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為苯基硅氧烷單體。
所述苯基硅氧烷單體為苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和三苯基乙氧基硅烷中的至少一種。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的1%。
所述硅烷偶聯(lián)劑為苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的0.1wt%。
實施例2
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比30：1制備而成。
所述無機物為具有層狀結(jié)構(gòu)的無機物。
所述無機物為云母片。
所述有機倍半硅氧烷為梯形倍半硅氧烷。
所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為環(huán)狀硅氧烷單體。
所述環(huán)狀硅氧烷單體為六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、三氫三甲基環(huán)三硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、三甲基三乙烯基環(huán)三硅氧烷、三乙烯基三苯基環(huán)三硅氧烷、四氫四甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、四乙烯基四苯基環(huán)四硅氧烷、八苯基環(huán)四硅氧烷、八乙烯基環(huán)四硅氧烷、二乙基六甲基環(huán)四硅氧烷、二乙烯基六甲基環(huán)四硅氧烷、二苯基六甲基環(huán)四硅氧烷、乙烯基七甲基環(huán)四硅氧烷或苯基七甲基環(huán)四硅氧烷；
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的3%。
所述硅烷偶聯(lián)劑為苯胺甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的0.3wt%。
實施例3
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比50：1制備而成。
所述無機物為多孔性無機物。
所述無機物為石棉粉、石英粉或滑石粉。
所述有機倍半硅氧烷為橋形倍半硅氧烷。
所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為乙烯基硅氧烷單體。
所述乙烯基硅氧烷單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、對乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷、對乙烯基苯基乙基甲氧基硅烷、(1-丙烯基)三甲氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷、2-(對乙烯基苯基）乙基甲基二甲氧基硅烷、3-(對乙烯基苯甲酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基甲基二乙氧基硅烷、烯丙基乙基二甲氧基硅烷或烯丙基乙基二乙氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的15%。
所述硅烷偶聯(lián)劑為γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷或3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的0.5wt%。
實施例4
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比80：1制備而成。
所述無機物為多孔性無機物。
所述無機物為氧化鋁粉、二氧化鈦、二氧化硅或納米碳酸鈣。
所述有機倍半硅氧烷為籠形倍半硅氧烷。
所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為乙烯基硅氧烷單體。
所述乙烯基硅氧烷單體為γ-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基乙基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的8%。
所述硅烷偶聯(lián)劑為N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的0.8wt%。
實施例5
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑，所述無機物包覆有機硅阻燃劑由無機物和有機倍半硅氧烷以質(zhì)量比100：1制備而成。
所述無機物為多孔性無機物。
所述無機物為白炭黑、石墨、沸石或空心玻璃微球。
所述有機倍半硅氧烷為無規(guī)倍半硅氧烷、梯形倍半硅氧烷、橋形倍半硅氧烷和籠形倍半硅氧烷中的至少一種。
所述有機倍半硅氧烷由有機硅氧烷單體聚合而成，有機硅氧烷單體為多功能團硅氧烷單體。
所述多功能團硅氧烷單體為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、1，3-雙[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，4-雙[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，3-雙[1-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1，4_雙[1-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯、1-[1_(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]-3-[2-(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯或1-[1_(二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]-4-[2-二甲氧基甲基甲硅烷基）乙基]苯。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）將無機物以無水乙醇為濕磨介質(zhì)，加入硅烷偶聯(lián)劑進行濕磨，得到改性的無機物顆粒，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為無機物質(zhì)量的1%-5%；
（2）將改性的無機物顆粒分散到乙醇中，加入有機倍半硅氧烷，攪拌，干燥，制得所述無機物包覆有機硅阻燃劑，其中，有機倍半硅氧烷的用量為無機物質(zhì)量的10%。
所述硅烷偶聯(lián)劑為γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷或雙（γ―三乙氧基硅丙基）―四硫化物。
一種可替代三氧化二銻的無機物包覆有機硅阻燃劑的應(yīng)用，所述無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯。
所述無機物包覆有機硅阻燃劑的添加量為聚碳酸酯總質(zhì)量的1.0wt%。
實施例6
本實施例與上述實施例1的不同之處在于：
所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比4：2：0.1組成的混合物。
所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比0.5：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：1.5：0.8組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：1.5：2組成的混合物。
所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：0.8：1.4組成的混合物。
實施例7
本實施例與上述實施例2的不同之處在于：
所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比4.5：2.5：0.3組成的混合物。
所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比0.8：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：1.8：0.9組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：1.8：2.5組成的混合物。
所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：0.9：1.6組成的混合物。
實施例8
本實施例與上述實施例3的不同之處在于：
所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比6：4：0.6組成的混合物。
所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比1：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：2：1組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：2：3組成的混合物。
所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：1：2組成的混合物。
實施例9
本實施例與上述實施例4的不同之處在于：
所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比7：5：0.8組成的混合物。
所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比1.2：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：2.2：1.1組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：2.2：3.5組成的混合物。
所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：1.1：2組成的混合物。
實施例10
本實施例與上述實施例5的不同之處在于：
所述有機硅氧烷單體是由苯基硅氧烷單體、環(huán)狀硅氧烷單體和乙烯基硅氧烷單體以重量比8：6：1.0組成的混合物。
所述苯基硅氧烷單體是由苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷以重量比1.5：1組成的混合物。
所述環(huán)狀硅氧烷單體是由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、以重量比1：2.5：1.2組成的混合物。
所述乙烯基硅氧烷單體是由乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷以重量比1：2.5：4組成的混合物。
所述偶聯(lián)劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1：1.2：2.2組成的混合物。
本發(fā)明的無機物包覆有機硅阻燃劑應(yīng)用于聚碳酸酯中阻燃效果好，阻燃性能測試可以達(dá)到1.6mmUL94V-0級，可以替代三氧化二銻使用，環(huán)保無毒，既可快速成炭，又可通過氣霧式崩解的方式成渣，成炭可以有效提高基體樹脂的阻燃性，成渣可以有效降低燃燒物對人體和其他物體的進一步損害。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。