环保复合型三氧化二锑阻燃剂及其制备方法与流程

本申请涉及阻燃剂技术领域，特别是涉及一种环保复合型三氧化二锑阻燃剂及其制备方法。

背景技术：

三氧化二锑为典型的添加型无机阻燃剂，其阻燃机理为三氧化二锑在燃烧初期受热首先熔融，在材料表面形成保护膜，隔绝空气，通过内部的吸热反应，降低燃烧温度，在高温状态下，三氧化二锑被氧化，稀释了空气中的氧气浓度，从而起到阻燃效果。但是，三氧化二锑与其它材料结合时，三氧化二锑与其它材料存在界面差异，因此，三氧化二锑与其它材料的相容性较差，造成材料机械性能降低。并且，三氧化二锑主要与卤素阻燃剂配合使用，卤素阻燃剂燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体，危害人体健康和环境安全。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有三氧化二锑阻燃剂的技术问题，提供一种环保复合型三氧化二锑阻燃剂，并且，本发明一并揭露了环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法。

一种环保复合型三氧化二锑阻燃剂，其包括如下质量百分比的各组分：

改性三氧化二锑1%～5%；

红磷50%～80%；

氢氧化镁10%～15%；

氢氧化铝10%～15%；

氧化铜5%～10%；

助剂1%～5%。

在其中一个实施例中，上述环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括如下质量百分比的各组分：

改性三氧化二锑2%～4%；

红磷60%～70%；

氢氧化镁11%～14%；

氢氧化铝11%～14%；

氧化铜6%～9%；

助剂2%～4%。

在其中一个实施例中，上述环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括如下质量百分比的各组分：

改性三氧化二锑2%～4%；

红磷60%～70%；

氢氧化镁12%；

氢氧化铝12%；

氧化铜8%；

助剂3%。

在其中一个实施例中，上述助剂为质量百分比为1.5%的填充粉和1.5%的有机硅酮。

一种制备环保复合型三氧化二锑阻燃剂的方法，其包括以下步骤：

步骤一：取去离子水加入溶液槽中，溶液槽加热去离子水至预定温度；

步骤二：取三氧化二锑置于溶液槽中，磁力搅拌器搅拌去离子水与三氧化二锑至预定时间；

步骤三：磁力搅拌器搅拌完成后，取硬脂酸钠加入溶液槽中，磁力搅拌器搅拌至预定时间，过滤溶液槽液体，取出改性三氧化二锑；

步骤四：取质量百分比为1%～5%的改性三氧化二锑、50%～80%的红磷、10%～15%的氢氧化镁、10%～15%的氢氧化铝、5%～10%的氧化铜以及1%～5%的助剂加入至混合槽中搅拌均匀，制得混合原料；

步骤五：取混合原料置于螺杆挤出设备，螺杆挤出设备将混合原料混炼并挤出；

步骤六：取挤出混合原料冷却、干燥、切粒，完成环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备工作。

在其中一个实施例中，上述步骤一中，溶液槽加热去离子水至50摄氏度至80摄氏度之间。

在其中一个实施例中，上述步骤二中，取三氧化二锑置于溶液槽中，磁力搅拌器搅拌去离子水与三氧化二锑1分钟至2分钟。

在其中一个实施例中，上述步骤三中，磁力搅拌器搅拌完成后，取硬脂酸钠加入溶液槽中，磁力搅拌器搅拌2分钟至4分钟，过滤溶液槽液体，取出改性三氧化二锑；

在其中一个实施例中，上述步骤四中，取质量百分比为2%～4%的改性三氧化二锑、60%～70%的红磷、11%～14%的氢氧化镁、11%～14%的氢氧化铝、6%～9%的氧化铜以及2%～4%的助剂加入至混合槽中搅拌均匀，制得混合原料。

在其中一个实施例中，上述步骤四中，取质量百分比为2%～4%的改性三氧化二锑、60%～70%的红磷、12%的氢氧化镁、12%的氢氧化铝、8%的氧化铜以及3%的助剂加入至混合槽中搅拌均匀，制得混合原料。

上述环保复合型三氧化二锑阻燃剂，采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法，制备流程快速简单，不需要较多和复杂的设备，工作人员也不需要很复杂的培训即可上岗操作，降低了企业的生产成本，提升其生产效率，有利于环保复合型三氧化二锑阻燃剂的大规模推广。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明一实施例中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为1%～5%的改性三氧化二锑、50%～80%的红磷、10%～15%的氢氧化镁、10%～15%的氢氧化铝、5%～10%的氧化铜以及1%～5%的助剂。本发明采用改性三氧化二锑，改变三氧化二锑的表面特性，消除三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间的界面差异，三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间的相容性优异，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂机械性能优异。红磷是性能优良的阻燃剂，红磷具有高效、抑烟和低毒的阻燃效果。但是，红磷在空气中易氧化和水解并释放出有毒气体磷化氢，粉尘易爆炸，并且，红磷与其它材料相容性较差，不易分散均匀，导致红磷复合材料物理性能下降。本发明通过氢氧化镁和氢氧化铝抑制红磷的氧化速度，氧化铜可以捕捉有毒气体磷化氢，从而解决红磷的毒性问题，助剂可以减少红磷的粉尘，从而使红磷具有低烟、低毒、无卤、相容性优异、物理性能优良的特点。氢氧化镁和氢氧化铝属于添加型无机阻燃剂，具有优异的抑制烟尘效果，而且，氢氧化镁和氢氧化铝中和燃烧过程中产生的酸性和腐蚀性物质。氢氧化镁和氢氧化铝可抑制红磷的氧化速度。氢氧化镁、氢氧化铝与改性三氧化二锑协同配合，可有效地提升环保复合型三氧化二锑阻燃剂的阻燃效率，减少环保复合型三氧化二锑阻燃剂的用量和燃烧时产生的熔滴现象。助剂为质量百分比为1.5%的填充粉和1.5%的有机硅酮。填充粉为滑石粉，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂适当加入填充粉，降低环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制造成本，改善环保复合型三氧化二锑阻燃剂表面性能，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的物理性能。有机硅酮具有化学性质稳定，疏水性强，不溶于水，溶于汽油、甲苯等非极性溶媒的优点，有机硅酮提升了环保复合型三氧化二锑阻燃剂的阻燃性能，降低了烟密度，提升了环保复合型三氧化二锑阻燃剂的物理性能；并且，有机硅酮减少红磷产生的粉尘。本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，可加工性强；环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

本发明一并揭露了环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法，环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一：取去离子水加入溶液槽中，溶液槽加热去离子水50摄氏度至80摄氏度之间。

步骤二：取三氧化二锑置于溶液槽中，磁力搅拌器搅拌去离子水与三氧化二锑1分钟至2分钟之间。去离子水清洗三氧化二锑的表面，防止三氧化二锑的表面存在异物或油污，造成后续三氧化二锑改性失败的情况出现，保证了环保复合型三氧化二锑阻燃剂的质量优良。

步骤三：磁力搅拌器搅拌完成后，取硬脂酸钠加入溶液槽中，磁力搅拌器搅拌2分钟至4分钟之间，过滤溶液槽液体，取出改性三氧化二锑。磁力搅拌器搅拌，加快硬脂酸钠与三氧化二锑之间的反应，减少三氧化二锑的改性时间，加快环保复合型三氧化二锑阻燃剂的生产效率。并且，磁力搅拌器搅拌时间不宜过长，搅拌时间过长或过短，都易造成三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间的界面继续差异，造成三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间相容性较差，影响环保复合型三氧化二锑阻燃剂的质量；因此，磁力搅拌器搅拌2分钟至4分钟之间最为合适。并且，硬脂酸钠改变三氧化二锑的表面特性，消除三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间的界面差异，三氧化二锑与红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铜以及助剂之间的相容性优异，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂机械性能优异。

步骤四：取质量百分比为1%～5%的改性三氧化二锑、50%～80%的红磷、10%～15%的氢氧化镁、10%～15%的氢氧化铝、5%～10%的氧化铜以及1%～5%的助剂加入至混合槽中搅拌均匀，制得混合原料。采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，可加工性强；环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

步骤五：取混合原料置于螺杆挤出设备，螺杆挤出设备将混合原料混炼并挤出。

步骤六：取挤出混合原料冷却、干燥、切粒，完成环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备工作。

本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法，制备流程快速简单，不需要较多和复杂的设备，工作人员也不需要很复杂的培训即可上岗操作，降低了企业的生产成本，提升其生产效率，有利于环保复合型三氧化二锑阻燃剂的大规模推广。

实施例一

在本发明实施例一中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为1%的改性三氧化二锑、50%的红磷、10%的氢氧化镁、10%的氢氧化铝、5%的氧化铜以及1%的助剂。本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

实施例二

在本发明实施例一中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为2%的改性三氧化二锑、60%的红磷、11%的氢氧化镁、11%的氢氧化铝、6%的氧化铜、1.5%的填充粉和1.5%的有机硅酮混合制备而成。本实施例的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

实施例三

在本发明实施例二中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为3%的改性三氧化二锑、65%的红磷、12%的氢氧化镁、12%的氢氧化铝、6%的氧化铜、1.5%的填充粉和1.5%的有机硅酮混合制备而成。本实施例的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

实施例四

在本发明实施例二中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为4%的改性三氧化二锑、70%的红磷、12%的氢氧化镁、12%的氢氧化铝、6%的氧化铜、1.5%的填充粉和1.5%的有机硅酮混合制备而成。本实施例的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

实施例五

在本发明实施例二中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂包括质量百分比为5%的改性三氧化二锑、80%的红磷、15%的氢氧化镁、15%的氢氧化铝、10%的氧化铜以及5%的助剂。本实施例的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。

综上所述，在本发明一或多个实施方式中，本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂采用改性三氧化二锑、红磷、氢氧化镁和氢氧化铝作为主材，氧化铜、填充粉和有机硅酮作为辅材，使得环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有优异的阻燃效果和物理性能，环保复合型三氧化二锑阻燃剂具有低烟、低毒、无卤和相容性优异的特点，环保复合型三氧化二锑阻燃剂阻燃时，减少烟尘和毒雾的产生，降低环境危害。本发明的环保复合型三氧化二锑阻燃剂的制备方法，制备流程快速简单，不需要较多和复杂的设备，工作人员也不需要很复杂的培训即可上岗操作，降低了企业的生产成本，提升其生产效率，有利于环保复合型三氧化二锑阻燃剂的大规模推广。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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