本发明专利技术涉及一种改性无机阻燃剂、制备方法及其在塑料制品中的应用，属于阻燃剂技术领域。包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝15～20份、氢氧化镁5～10份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体4～6份、六偏磷酸钠0.1～0.6份、氢氧化钠0.1～0.3份、锌盐1～2份、偶联剂0.5～0.6份。本发明专利技术提供的无机阻燃剂具有阻燃效率高、与高聚物相容性好的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性无机阻燃剂、制备方法及其在塑料制品中的应用，属于阻燃剂
技术介绍
无机阻燃剂是指添加于聚合物配方中，具有阻燃、协效阻燃或抑烟功能的无机化合物。一般包括氢氧化铝、氢氧化镁、赤磷、多聚磷酸铵、硼酸锌、氧化锑和钼化合物等。其中氧化锑、硼酸锌等单独使用时阻燃效果并不显著，与卤系、磷酸酯及其他有机阻燃剂配合能明显提高其阻燃效果，因此亦有阻燃协效剂或阻燃助剂之称。无机阻燃剂一般阻燃效能较低，添加量大，但有害性小，抑烟效果好。由于无机阻燃剂在合成材料中除有阻燃效果外，还有抑制发烟和氯化氢生成的作用，而且赋予材料无毒性、无腐蚀性，因而得到广泛应用。在环保要求日益加强的今天，无机阻燃剂更是显示出强大竞争力和发展潜力。铝-镁系阻燃剂受热分解时能释放出大量的水蒸汽，大量的水蒸汽能蓄热和稀释聚合物可燃气体的浓度，还可在可燃源和基质材料间形成不燃性屏障从而达到阻燃的目的。同时它也是一种抑烟剂，因为释放出的气体是水蒸气，对生物无害，对金属无腐蚀。所以铝-镁系阻燃剂是目前公认的在塑料行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的有机聚合物助剂，是有机聚合物实现无卤阻燃的首选材料。CN101597499A提供一种环保型复合无机阻燃剂的制备方法，以氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土、硅铝粉为主要原料，分别用不同的改性剂在所述主要原料的无机颗粒表面做改性处理，再机械混合制备成复合无机阻燃剂。CN1492005A公开一种环保型绿色添加阻燃剂表面处理技术，特别涉及一种天然氢氧化镁无机阻燃剂粉体表面处理偶联剂，其特征是天然氢氧化镁无机阻燃剂粉体表面处理偶联剂的成分为：硅烷或高级脂肪酸碱金属盐类阴离子表面活性剂，采用烷基硫酸盐类、磺化丁二酸脂，用量(重量的百分比)为：0.5～4％；采用硬脂酸，用量(重量的百分比)为：0.2～3％；采用r－甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，用量(重量的百分比)为：0.1～0.2％。但是上述的无机阻燃剂存在阻燃效率低、与高聚物相容性差的问题
技术实现思路
本专利技术的目的是：解决常规的无机阻燃剂阻燃效率低、与高聚物相容性差的问题。技术方案是：一种改性无机阻燃剂，包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝15～20份、氢氧化镁5～10份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体4～6份、六偏磷酸钠0.1～0.6份、氢氧化钠0.1～0.3份、锌盐1～2份、偶联剂0.5～0.6份。锌盐选自硫酸锌、氯化锌或者硝酸锌。偶联剂是硅烷偶联剂KH550。所述的改性无机阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：第S1步，将氢氧化铝、氢氧化镁、六偏磷酸钠混合均匀后，加入至700～1000份的水中；第S2步，再在第S1步得到的混合物中，加入锌盐，混合均匀后，再滴加由氢氧化钠配制成的水溶液，其中氢氧化钠配制成的水溶液的浓度是1～3wt%，滴加结束后，继续反应1～12h，将产物过滤、洗涤、干燥；第S3步，将第S2步骤中得到的粉末与偶联剂混合均匀后，于70～80℃下进行球磨，得到改性阻燃剂。所述的第S2步中，干燥步骤是减压干燥，压力1000～2000pa，温度50～60℃。铝镁锆复合阻燃颗粒粉体的制备方法包括如下步骤：第1步，按重量份计，取2～4份的ZrOCl2·8H2O、0.5～1份AlCl3和0.2～0.4份的Mg(NO3)2为原料，溶解在水20～40份中，混合均匀后，在反应釜中边搅拌边进行加热分解，反应结束后降温；第2步，对1步的反应液升温，缓慢滴加NH4OH水溶液和(NH4)2CO3水溶液的混合液，调节溶液的pH值为9～10，在不断搅拌下，缓慢滴加并加热反应，使水合氧化物完全沉淀析出，滤出并洗涤；第3步，对沉淀物用乙醇陈化，放于容器中陈化12小时以上；第4步，对陈化后的沉淀物减压干燥；第5步，将上述经干燥的粉末，按粉料∶水的重量比1∶0.5～1.5的比例制备浆料，在浆料中加入1～5%粘结剂、0.5～3%的分散剂、0.1～0.3%的消泡剂，以上加入物质的量均按粉料为基准的重量百分比添加入浆料中；将上述浆料，放入搅拌磨机中，混合搅拌研磨；第6步，将第5步制备好的料浆通过喷雾干燥机喷雾干燥制粒，制得铝镁锆复合阻燃颗粒粉体。所述的第1步中，加热分解的温度是100～105℃，加热时间是3～5小时。所述的第2步中，升温温度是70～75℃；NH4OH水溶液和 (NH4)2CO3水溶液的体积比为1：1；NH4OH水溶液的浓度是5wt%；(NH4)2CO3水溶液的的浓度是10wt%。所述的第2步中，反应时间是2～2.5小时。所述的第4步中，压力是1000～2000pa，温度是50～70℃。所述的第5步中，粘结剂是聚乙烯醇；分散剂是铵型DGA40；消泡剂是BKY603；研磨时间是10～20小时。所述的改性无机阻燃剂在塑料制品的制备中的应用；所述的塑料制品是聚丙烯类材料。有益效果本专利技术提供的无机阻燃剂具有阻燃效率高、与高聚物相容性好的优点。具体实施方式实施例1一种改性无机阻燃剂，包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝18份、氢氧化镁8份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体5份、六偏磷酸钠0.3份、氢氧化钠0.2份、硫酸锌2份、硅烷偶联剂KH550 0.5份。所述的改性无机阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：第S1步，将氢氧化铝、氢氧化镁、六偏磷酸钠混合均匀后，加入至800份的水中；第S2步，再在第S1步得到的混合物中，加入锌盐，混合均匀后，再滴加由氢氧化钠配制成的水溶液，其中氢氧化钠配制成的水溶液的浓度是2wt%，滴加结束后，继续反应5h，将产物过滤、洗涤、减压干燥，压力1500pa，温度55℃；第S3步，将第S2步骤中得到的粉末与偶联剂混合均匀后，于75℃下进行球磨，得到改性阻燃剂。铝镁锆复合阻燃颗粒粉体的制备方法包括如下步骤：第1步，按重量份计，取3份的ZrOCl2·8H2O、0.8份AlCl3和0.3份的Mg(NO3)2为原料，溶解在水30份中，混合均匀后，在反应釜中边搅拌边进行加热分解，加热分解的温度是103℃，加热时间是4小时，反应结束后降温；第2步，对1步的反应液升温至72℃，缓慢滴加NH4OH水溶液和(NH4)2CO3水溶液的混合液，NH4OH水溶液和 (NH4)2CO3水溶液的体积比为1：1；NH4OH水溶液的浓度是5wt%；(NH4)2CO3水溶液的的浓度是10wt%，调节溶液的pH值为9～10，在不断搅拌下，缓慢滴加并加热反应2.2小时，使水合氧化物完全沉淀析出，滤出并洗涤；第3步，对沉淀物用乙醇陈化，放于容器中陈化12小时以上；第4步，对陈化后的沉淀物减压干燥，压力是1500pa，温度是55℃；第5步，将上述经干燥的粉末，按粉料∶水的重量比1∶1的比例制备浆料，在浆料中加入3%粘结剂聚乙烯醇、1%的分散剂铵型DGA40、0.2%的消泡剂BKY603，以上加入物质的量均按粉料为基准的重量百分比添加入浆料中；将上述浆料，放入搅拌磨机中，混合搅拌研磨15小时；第6步，将第5步制备好的料浆通过喷雾干燥机喷雾干燥制粒，制得铝镁锆复合阻燃颗粒粉体。实施例2一种改性无机阻燃剂，包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝15份、氢氧化镁5份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体4份、六偏磷酸钠0.1份、氢氧化钠0.1份、硫酸锌1份、硅烷偶联剂KH550 0.5份。所述的改性无机阻燃剂的制备方法，包括如下步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性无机阻燃剂，其特征在于，包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝15～20份、氢氧化镁5～10份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体4～6份、六偏磷酸钠0.1～0.6份、氢氧化钠0.1～0.3份、锌盐1～2份、偶联剂0.5～0.6份。
【技术特征摘要】
1.一种改性无机阻燃剂，其特征在于，包括有按重量份计的如下组分：氢氧化铝15～20份、氢氧化镁5～10份、铝镁锆复合阻燃颗粒粉体4～6份、六偏磷酸钠0.1～0.6份、氢氧化钠0.1～0.3份、锌盐1～2份、偶联剂0.5～0.6份。2.根据权利要求1所述的改性无机阻燃剂，其特征在于，锌盐选自硫酸锌、氯化锌或者硝酸锌。3.根据权利要求1所述的改性无机阻燃剂，其特征在于，偶联剂是硅烷偶联剂KH550。4.权利要求1～3任一所述的改性无机阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：第S1步，将氢氧化铝、氢氧化镁、六偏磷酸钠混合均匀后，加入至700～1000份的水中；第S2步，再在第S1步得到的混合物中，加入锌盐，混合均匀后，再滴加由氢氧化钠配制成的水溶液，其中氢氧化钠配制成的水溶液的浓度是1～3wt%，滴加结束后，继续反应1～12h，将产物过滤、洗涤、干燥；第S3步，将第S2步骤中得到的粉末与偶联剂混合均匀后，于70～80℃下进行球磨，得到改性阻燃剂。5.根据权利要求4所述的改性无机阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的第S2步中，干燥步骤是减压干燥，压力1000～2000pa，温度50～60℃。6.根据权利要求4所述的改性无机阻燃剂的制备方法，其特征在于，铝镁锆复合阻燃颗粒粉体的制备方法包括如下步骤：第1步，按重量份计，取2～4份的ZrOCl2·8H2O、0.5～1份AlCl3和0.2～0.4份的Mg(NO3)2为原料，溶解在水20～40份中，混合均匀后，在反应釜中边搅拌边进行加热分解，反应结...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅兴琴，
申请(专利权)人：傅兴琴，
类型：发明
国别省市：四川;51
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