溴系阻燃劑黃變抑制劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工制劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種能防止在阻燃級塑料加工過程中因添加溴系阻燃劑而出現(xiàn)制品黃變現(xiàn)象的溴系阻燃劑黃變抑制劑。
【背景技術(shù)】
[0002]阻燃級塑料加工過程中，在待加工的塑料樹脂原料中要加入適量的工業(yè)溴系阻燃劑，由于工業(yè)溴系阻燃劑中含有少量不穩(wěn)定溴化物和游離溴等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)分解溫度低，在塑料熱加工過程中易分解產(chǎn)生HBr氣體或游離出溴，從而使制品變黃色(嚴(yán)重時(shí)會變成橙色或紫色并伴有難聞氣味)，導(dǎo)致其產(chǎn)品的機(jī)械性能下降以及對加工設(shè)備的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有溴系阻燃劑添加后易使塑料制品變色的弊端，提供一種組方科學(xué)、成本低、制備方便、在塑料加工工藝中易于實(shí)施應(yīng)用的溴系阻燃劑黃變抑制劑，另外也提供根據(jù)以上述溴系阻燃劑黃變抑制劑為原料制備的系列防黃變溴系阻燃塑料。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種溴系阻燃劑黃變抑制劑，由下述重量百分比的物質(zhì)原料混合制成:
[0006]改性相溶樹脂60 %?90 %，
[0007]金屬氧化物5%?40%，
[0008]高級脂肪酸鹽O?10%;
[0009]所述的改性相溶樹脂為高氯化聚乙烯和/或溴化聚苯乙烯和/或溴化環(huán)氧樹脂，所述的金屬氧化物為二氧化鈦和/或氧化鈣和/或氧化鋅和/或三氧化二銻和/或氧化鎂，所述的高級脂肪酸鹽為硬脂酸的鈣、鋅、鉛、鎘、鋇、鎂的金屬鹽，和/或月桂酸的鈣、鋅、鉛、鎘、鋇、鎂的金屬鹽，和/或蓖麻油酸的鈣、鋅、鉛、鎘、鋇、鎂金屬鹽；
[0010]該黃變抑制劑的制備方法包括漿狀黃變抑制劑的制備方法和粉體黃變抑制劑的制備方法兩種，其中
[0011 ] 漿狀黃變抑制劑制備方法的步驟是:選用大于10000CP的糊狀改性相溶樹脂并將其加入至捏合機(jī)或研磨機(jī)中，再加入金屬氧化物，或再加入金屬氧化物和高級脂肪酸鹽，密封攪拌或研磨30?45分鐘，出料即制得漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑產(chǎn)品；
[0012]粉體黃變抑制劑制備方法的步驟是:將固體改性相溶樹脂先經(jīng)粉碎機(jī)粉碎并過篩，然后選取粒徑小于1_的改性相溶樹脂加入至粉體混料機(jī)中，再加入金屬氧化物，或再加入金屬氧化物和高級脂肪酸鹽，開機(jī)混合20?30分鐘即制得粉體溴系阻燃劑黃變抑制劑產(chǎn)品。
[0013]上述構(gòu)成黃變抑制劑的物質(zhì)原料中，改性相溶樹脂采用能與硝基纖維及大多數(shù)樹脂具有相溶性的樹脂，其作用在于可成為混融包覆體及金屬氧化物載體，否則兩張皮就實(shí)現(xiàn)不了承載與包覆的雙重目標(biāo)，也難保證制品機(jī)械性能了 ；金屬氧化物的作用在于可與阻燃劑釋放出的Br或HBr反應(yīng)不使其游離；高級脂肪酸鹽為熱穩(wěn)助劑，單獨(dú)包裝，并依據(jù)阻纖劑或塑料原料及加工工藝條件決定加入或不加入，其作為制品熱穩(wěn)定性輔助劑。
[0014]利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備的一種防黃變溴系阻燃塑料的方法包括以下步驟:在裝有醋酸丁酯、醋酸乙酯的捏合機(jī)中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑，醋酸丁酯、醋酸乙酯、氯代烷基多聚磷酯與溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比為3?15: 3?10: 0.5?3: I，將捏合機(jī)中物料密封攪拌約20?35分鐘，使抑制劑分散均勻后，再加入溴系阻燃劑，溴系阻燃劑和溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比是100: 15±10，之后在密閉條件下開啟混料機(jī)使物料均勻混合，然后再加入用于制作塑料的基料進(jìn)行捏合，維持捏合料溫度65?75°C，捏合時(shí)間80?90分鐘，出料后轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，制得防黃變溴系阻燃塑料。
[0015]利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備的另一種防黃變溴系阻燃塑料的方法包括以下步驟:在裝有醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇的捏合機(jī)中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑，醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、氯代烷基多聚磷酯與溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比為3?10: I?3: I?3: 0.8?2: 1，將捏合機(jī)中物料密封攪拌約20?35分鐘，使抑制劑分散均勻后，再加入溴系阻燃劑，溴系阻燃劑和溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比是100: 15±10，之后在密閉條件下開啟混料機(jī)使物料均勻混合，然后再加入用于制作塑料的基料進(jìn)行捏合，維持捏合料溫度65?75°C，捏合時(shí)間80?90分鐘，出料后轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，制得防黃變溴系阻燃塑料。
[0016]利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備的第三種防黃變溴系阻燃塑料的方法包括以下步驟:在裝有醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、丙酮的捏合機(jī)中加入氯代烷基多聚磷酯，然后加入漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑，醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇、丙酮、氯代烷基多聚磷酯與溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比為3?10: I?3: I?2: I?2: 0.8?2: 1，將捏合機(jī)中物料密封攪拌約20?35分鐘，使抑制劑分散均勻后，再加入溴系阻燃劑，溴系阻燃劑和溴系阻燃劑黃變抑制劑的重量配比是100: 15± 10，之后在密閉條件下開啟混料機(jī)使物料均勻混合，然后再加入用于制作塑料的基料進(jìn)行捏合，維持捏合料溫度65?75°C，捏合時(shí)間80?90分鐘，出料后轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，制得防黃變溴系阻燃塑料。
[0017]實(shí)際對阻燃級塑料加工過程中，在向捏和機(jī)或混料機(jī)添塑料樹脂原材料時(shí)，可將根據(jù)上述方法制得的防黃變溴系阻燃劑按配方計(jì)量值加入至待加工的塑料樹脂基料中，即能達(dá)到抑制產(chǎn)品變黃的目的。阻燃劑與塑料樹脂基料的配方量值一般為:對普通塑料，阻燃劑添加量為基料重量值的2%?6%，對易燃塑料(如環(huán)氧、聚氨酯等樹脂)，阻燃劑添加量為基料重量值的10%?15%，對極易燃塑料(如硝化棉等)，阻燃劑添加量為基料重量值的30%?50%。
[0018]利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備的還有一種防黃變溴系阻燃塑料的方法包括以下步驟:在裝有聚丙烯的混合機(jī)中加入粉體溴系阻燃劑黃變抑制劑，再加入溴系阻燃劑，聚丙烯、粉體溴系阻燃劑黃變抑制劑、溴系阻燃劑的重量配比為100: 0.5?1.5: 1.5?7，上述物料混合后，將混合料加入雙螺桿成型機(jī)料斗中，換好相應(yīng)模具，即可按螺壓機(jī)各段工藝參數(shù)要求開機(jī)擠壓出防黃變溴系阻燃塑料。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本專利技術(shù)加工的阻燃級塑料制品對比試驗(yàn)白度和機(jī)械性能指標(biāo)均有明顯提尚。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合一些具體的實(shí)施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
做進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例一
[0022]—、溴系阻燃劑黃變抑制劑的制備:選用粘稠度約為11000CP的糊狀高氯化聚乙烯68克并將其加入至捏合機(jī)中，再加入二氧化鈦17克，密封攪拌30分鐘，制得漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑85克。
[0023]二、利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備防黃變溴系阻燃塑料:在裝有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯350克的捏合機(jī)中，加入氯代烷基多聚磷酯90克及上述的漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑85克，密封攪拌30分鐘，再加入400克溴磷復(fù)合阻燃劑S6000，繼續(xù)攪拌30分鐘。然后再加入用于制作塑料的基料一硝化棉1500克(折合干量約為1050克，下同)以及增白劑2克、陽離子蘭2.5克，維持捏合料溫度65?75°C，捏合時(shí)間85分鐘，根據(jù)料壓力、外觀、手感及經(jīng)驗(yàn)，合格即可出料并轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，各工序的工藝條件及步驟如下:
[0024]1、煉膠工藝條件:溫控68±2°C，時(shí)間25?35分鐘，溶水含量控制在15?16% ；
[0025]2、熱加工工藝條件:壓力20MP，溫度80?85°C，停放36小時(shí)以上；
[0026]3、刨片:刨片機(jī)刨片厚度為52?56um (烘干后尺寸);
[0027]4、接下來進(jìn)入烘干及放熱放冷和壓平階段；
[0028]5、送檢:本法樣品經(jīng)檢測白度大于80%，最大斷裂強(qiáng)度64.76MPa，斷裂伸長率6.33%o
[0029]三、對比例
[0030]在裝有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯350克的捏合機(jī)中，加入氯代烷基多聚磷酯90克、加入400克溴磷復(fù)合阻燃劑S6000，繼續(xù)攪拌30分鐘，然后再加入用于制作塑料的基料——硝化棉1500克、增白劑2克、陽離子蘭2.5克。維持捏合料溫度65?75°C，捏合時(shí)間85分鐘，根據(jù)料壓力、外觀、手感及經(jīng)驗(yàn)，合格即可出料并轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，各工序的工藝條件及步驟如下:
[0031]1、煉膠工藝條件:溫控68±2°C，時(shí)間25?35分鐘，溶水含量控制在15?16% ；
[0032]2、熱加工藝條件:壓力20MP，溫度80?85°C，停放36小時(shí)以上；
[0033]3、刨片:刨片機(jī)刨片厚度為52?56um (烘干后尺寸);
[0034]4、接下來進(jìn)入烘干及放熱放冷和壓平階段；
[0035]5、送檢:本法樣品呈中黃色，且樣品含有大量氣孔，無法檢測最大斷裂強(qiáng)和斷裂伸長率。
[0036]實(shí)施例二
[0037]一、溴系阻燃劑黃變抑制劑的制備:選用粘稠度為12000CP的糊狀溴化聚苯乙烯45克及糊狀高氯化聚乙烯25克并將它們加入至捏合機(jī)中，再加入二氧化鈦10克、三氧化二銻5克，密封攪拌20分鐘使之分散均勻后，加入硬脂酸鋇4.5克、硬脂酸鈣1.2克，形成漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑90.7克。
[0038]二、利用該溴系阻燃劑黃變抑制劑制備防黃變溴系阻燃塑料:在裝有醋酸丁酯450克、醋酸乙酯150克、乙醇200克的捏合機(jī)中加入氯代烷基多聚磷酯90克以及上述的漿狀溴系阻燃劑黃變抑制劑，密封攪拌20分鐘，使抑制劑分散均勻后，再加入420克溴磷復(fù)合阻燃劑HBCD，繼續(xù)攪拌30分鐘，然后再加入用于制作塑料的基料——硝化棉1500克以及增白劑2克、陽離子蘭2.5克，維持捏合料溫度65?75 °C，捏合時(shí)間85分鐘，根據(jù)料壓力、夕卜觀、手感及經(jīng)驗(yàn)，合格即可出料并轉(zhuǎn)入過濾、煉膠工序，工序的工藝條件及步驟如下:
[0039]1、煉膠工藝條件:溫控68±2°C，時(shí)間30?40分鐘，溶水含量控制在15?16% ；<