抗热老化的阻燃剂树脂组合物及模制品制造技术

一种具有抗热老化性的包括氢氧化镁颗粒的阻燃剂和包括氢氧化镁颗粒的树脂组合物以及由该树脂组合物制得的模制品，其中氢氧化镁颗粒具有（ｉ）由激光衍射散射方法测得的平均二级粒子直径不大于２μｍ。（ｉｉ）由ＢＥＴ方法测得的比表面积不大于２０ｍ↑［２］／ｇ、并含（ｉｉｉ）铁化合物和镁化合物的总量就金属而论不大于０．０２％（重量）。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由具有特殊性能的氢氧化镁颗粒组成的抗热老化阻燃剂和包括预定比例氢氧化镁颗粒的具有抗热老化性和阻燃性的合成树脂组合物。更准确地说，本专利技术涉及由具有特殊性能的氢氧化镁颗粒组成的阻燃剂和包括预定比例氢氧化镁颗粒的树脂组合物，该阻燃剂在合成树脂热模压期间通过加热性能几乎不降低，并且能使树脂具有极优良的抗热老化性和阻燃性。此外，更准确地说，本专利技术涉及含相当大量氢氧化镁颗粒作为阻燃剂的树脂组合物和模制品。这种树脂组合物在模压期间或使用中，由于树脂的热降解其物理强度很少变差，并且几乎不会由于树脂的热分解而引起增白。对合成树脂的阻燃剂的需求日益增加、并且每年越加严格。为了满足这种需要，有人建议采用包含有机卤化物和三氧化锑的阻燃剂，并广泛使用，然而，这种阻燃剂在模压期间会部分地分解，并产生卤化气体。因而产生各种问题，即对加工和模压机器产生腐蚀，并对工人有害，并对树脂和橡胶制品的耐火性和耐气候性具有不利影响，并且当废模制品燃烧时产生大量含毒气体的烟气。因此，业已增加了对不会产生上述问题的非卤化阻燃剂的需要，并趋向于对例如氢氧化铝颗粒和氢氧化镁颗粒赋于更多的注意。然而，由于氢氧化铝在约190℃温度下开始脱水，因而在其模压中会产生起泡的麻烦，因此其模压温度必须保持低于190℃。从而，由于氢氧化铝具有上述问题，使其应用于的各种树脂受到限制。另一方面，由于氢氧化镁颗粒在约340℃开始脱水，其具有这样的优点，以致使其可应用于差不多所有种类的树脂。此外，公开的日本专利申请115799/1977报导了通过开发适用于合成具有高结晶性氢氧化镁颗粒的新方法，可获得令人满意的模制品。也就是说，上述公开文献所建议的具有特殊性能的氢氧化镁颗粒具有较小的结构畸变性，并较少的二次颗粒附聚，并且比常规的氢氧化镁颗粒含有较少的残余水分子和空气。该公开文献还报导了该氢氧化镁颗粒具有与树脂例如聚烯烃的良好亲合力，并在模压期间不会产生银条纹，因而可制得具有优良外观的模制品，和可获得能满足UL标准94VE的V-O的、具有阻燃性的聚丙烯树脂模制品。然而，虽然氢氧化镁颗粒当被填充于树脂时作为模制品的阻燃剂具有合适的性能，但业已发现，它们仍存在有待于要解决的与日益增加的对其性能的要求有关的问题。也就是说，为了使通过将氢氧化镁颗粒与合成树脂混合所制得的1/8英寸至1/16英寸厚的产物能满足UL-94阻燃标准的V-O，该产物还必须包括按100份(重量)树脂为基计算150-250份氢氧化镁颗粒。混入这样大量的氢氧化镁颗粒会促使模制品在加热模制和使用中容易老化，并使模制品的物理性能变差，尤其是Izod冲击强度，拉伸，抗拉强度等变差。因此，本专利技术的目的是为了解决上述问题，并提供由氢氧化镁颗粒组成的并具有优良抗热老化性的新的阻燃剂和包含氢氧化镁颗粒的树脂组合物，该树脂组合物具有抗热老化性和阻燃性。为了达到上述目的，本专利技术的专利技术人已对氢氧化镁颗粒的纯度和物理性能进行了广泛的研究。业已发现含在氢氧化镁颗粒中作为杂质的特种金属化合物总量，以及平均二级粒子直径和比表面积的值这两者都对树脂的热老化产生影响，通过控制这些量和值达到规定值，可制得具有优良抗热老化性的阻燃剂。本专利技术是根据这些发现完成的。在氢氧化镁颗粒生产过程中各种杂质主要含在氢氧化镁起始原料中，并作为固体溶液和杂质混在氢氧化镁颗粒中。根据本专利技术人进行的研究，业已发现，当存在痕量铁化合物和镁化合物时，甚至当它们作为固体溶液或混合物含在氢氧化镁颗粒中时，它们对树脂的热老化有影响。因此，本专利技术人进行的研究表明当高纯度氢氧化镁颗粒含有的作为杂质的铁化合物和镁化合物的总量低于预定值和具有的平均二级粒子直径不大于2μm(这意味着大部分颗粒是未经过二次附聚的原粒子)和比表面积不大于20m2/g时，可以得到通过加热很难使物理性能变差的树脂组合物和模制产品。根据本专利技术，采用具有抗热老化性的阻燃剂可达到上述本专利技术目的，该阻燃剂是由具有(i)由激光衍射散射方法测得的平均二级粒子直径不大于2μm，(ii)由BET方法测得的比表面积不大于20m2/g，并含有(iii)铁化合物和镁化合物总量就金属而论不大于0.02％(重量)的氢氧化镁颗粒组成。根据本专利技术，采用具有抗热老化性和阻燃性的合成树脂组合物及其模制品可达到本专利技术第二个目的，该合成的树脂组合物包含(a)合成树脂，和以(a)和(b)总量为基计算含量为15-80％(重量)的氢氧化镁颗粒。该氢氧化镁颗粒具有(i)由激光衍射散射方法测得的平均二级颗粒直径不大于2μm，(ii)由BET方法测得的比表面积不大于20m2/g，并含(iii)铁化合物和镁化合物的总量就金属而论不大于0.02％(重量)；在下文，对本专利技术作详细描述。本专利技术的氢氧化镁颗粒由激光衍射散射方法测得的平均二级粒子直径不大于2μm，优选0.4-1.0μm，并且该氢氧化镁颗粒几乎没有或稍微经受二次附聚。该氢氧化镁颗粒由BET方法测得的比表面积不大于20m2/于优选1-10m2/g。此外，本专利技术的氢氧化镁颗粒含有的作为杂质的铁化合物和镁化合物总量就金属而论不大于0.02％(重量)，优选不大于0.01％(重量)。(Fe+Mn)金属杂质在本专利技术氢氧化镁颗粒中的总量是在上述范围内。比较优选的是包括钴化合物、铬化合物、铜化合物、钒化合物和镍化合物的重金属化合物的总量在上述范围内是合符需要的。也就是说，比较有利的是氢氧化镁颗粒具有的金属(Fe+Mn+Co+Cr+Cu+V+Ni)的总量不大于0.02％(重量)，优选不大于0.01％(重量)。随着氢氧化镁颗粒中铁化合物和镁化合物总含量的增加，含该颗粒的树脂化合物的热稳定性大大地下降。然而，甚至当铁化合物和镁化合物的总含量是在上述范围内时，包含该氢氧化镁颗粒的树脂不能具有优良的热稳定性，也不能防止物理性能退化。除上述外，上述平均二级粒子直径和比表面积也要满足上述各个范围。随着平均二级粒子直径的增加，颗粒和树脂之间的接触面积减少，热稳定性得以改善。然而会发生机械强度减弱和外观变差这样的问题。如上所述，当氢氧化镁颗粒具有(i)平均二级颗粒直径，(ii)比表面积和(iii)铁化合物和镁化合物和/或其他金属化合物)的总含量在上述各个范围内时，可获得能满足下列性能的树脂组合物如与树脂的配伍性、分散性、可模压性、可加工性、及其模制品的外观、机械强度和耐火性。本专利技术氢氧化镁颗粒就它们能满足上述要求(i)、(ii)、(iii)来说，其制备方法无特别的限制。例如采用公开的日本专利申请NO.115799/1977所述的方法和条件可生产能满足要求(i)平均二级粒子直径和(ii)比表面积的氢氧化镁颗粒。也就是说，在加压条件(优选5-30kg/cm2)下，在含水介质中，通过加热作为原料的氯化镁或硝酸镁和碱性物质，例如碱金属氢氧化物、铵或氧化镁，可制得氢氧化镁颗粒。在上述制备中，通过选择不含杂质或含痕量杂质，尤其铁化合物和镁化合物(和/或上述其他金属化合物)的原料，可得到能满足上述要求(iii)的氢氧化镁颗粒。如果需要，优选作为原料的氯化镁或硝酸镁或碱性物质被精制，以减少其中铁化合物和镁化合物的含量。虽然，本专利技术的氢氧化镁颗粒可以作为具有抗热老化性的阻燃剂直接填充在树脂中，但通常是用表面处理剂处理后才可使用它本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有抗热老化性和阻燃性的合成树脂组合物，包括： （ａ）合成树脂；和 （ｂ）含有以（ａ）和（ｂ）总重为基计算的１５－８０％（重量）氢氧化镁颗粒，该氢氧化镁颗粒具有（ｉ）由激光衍射散射方法测得的平均二级颗粒直径不大于２μｍ，（ｉｉ）由ＢＥＴ方法测得的比表面积不大于２０ｍ↑［２］／ｇ，并含（ｉｉｉ）铁化合物和镁化合物的总量就金属而论不大于０．０２％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：香月桂子，吉井诚，
申请(专利权)人：协和化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]