專利名稱：：一種新穎的無鹵阻燃材料的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種新穎的無卣阻燃材料，尤其涉及氧化鈰促進的磷氮系膨脹型阻燃材料。技術背景磷氮系膨脹型阻燃材料(IFR)以磷、氮為主要成分，不含鹵素，它是在用作阻燃涂料的基礎上發展起來的一種新型阻燃材料，如公開號為CN1446844A公開的阻燃材料。含IFR的高聚材料受熱燃燒時，表面生成一層碳質泡沫層，能隔熱、隔氧、抑煙，并能防止熔滴行為，對長時間或重復暴露在火焰中具有很好的抵抗性。IFR是一種非常有發展前途的新型阻燃劑，己經越來越受到人們的重視。如季戊四醇類磷酸酯、雙季戊四醇磷酸酯及三季戊四醇磷酸酯、季戊四醇類亞磷酸酯及其相應的蜜胺鹽等。但是，所述的IFR存在著易于熱分解缺陷，用于聚烯烴的阻燃，直接影響材料的熱穩定性、使用性能和加工性能。因此，如何提高對所述的材料的熱穩定性，如加入層狀粘土制備納米有機復合物等，是有關人員所十分關注的課題。
發明內容本發明需要解決的技術問題是公開一種新穎的無鹵阻燃材料，以克服現有技術中缺陷。本發明的一種新穎的無鹵阻燃材料由磷氮膨脹型阻燃劑和氧化鈰構成，磷氮膨脹型阻燃劑與氧化鈰的重量比為20~100:0.1-10;優選的質量比例為20:0.5~1.5;氧化鈰含量太少，不能與阻燃劑完全接觸；氧化鈰含量太多，阻燃劑的成本上升，阻燃劑的性能發生變化。所說的有機聚合物可以是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物。磷氮膨脹型阻燃劑和氧化鈰構成的阻燃劑與有機聚合物的比例為10~30:50~100，優先的質量比例為1520:80100。磷氮膨脹型阻燃劑和氧化鈰含量太高，影響有機聚合物的機械性能和加工性能；含量太低，阻燃性能下降。所說的磷氮膨脹型阻燃劑可以是在中國發明專利CN1446844A公開方法制備的雙季戊四醇磷酸酯蜜胺鹽，其結構為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>所說的磷氮膨脹型阻燃劑也可以是市售的聚磷酸按(APP)或三聚氰胺磷酸酯(MPP)與季戊四醇的復配體系。所說的氧化鈰在市場上可以購得。本發明對磷氮系膨脹型阻燃材料，如多季戊四醇類磷酸酯蜜胺鹽或聚磷酸胺(APP)或三聚氰胺磷酸酯(MPP)與季戊四醇的復配體系，采用與氧化鈰配伍使用，使磷氮系膨脹型阻燃材料的阻燃性能大大提高，從而降低了磷氮系膨脹型阻燃材料在有機聚合物中的添加量，得到的阻燃有機聚合物機械性能好，阻燃性高，低煙、無毒、無腐蝕性，對環境友好。具體實施方式實施例1按中國發明專利CN1446844A中提及的方法所制備的雙季戊四醇磷酸酯蜜胺鹽粉末(顆粒平均尺寸為10nm)17g、18g、18.5g、19g、19.5g分別和3g、2g、1.5g、1g、0.5g氧化鈰，并將該混合物和80g聚丙烯加入到雙輥塑煉機中，185'C混煉10min,使其混合均勻，在硫化機上185'C液壓成型，萬能制樣機制樣，樣品尺寸為100x100x3mm。采用氧指數儀JF-3，依據ASTME-1354標準，測定材料的阻燃性能。同時測試其熱失重，測試結果見附圖l。當氧化鈰的含量為0.5wt^和1wt^時，阻燃PP的極限氧指數有所提高，分別為33%和35%，不加氧化鈰時阻燃PP的極限氧指數為28%。實施例2氧化鈰3g、2g、1.5g、lg、0.5g分別與17g、18g、18.5g、19g、19.5g聚磷酸胺和季戊四醇的混合物(聚磷酸胺和季戊四醇比為2:1重量比)混合，并將該混合物和80g聚丙烯加入到雙輥塑煉機中。按實施例l的方法制樣，測試其熱失重和阻燃性能，結果見表2。_表2不同含量的氧化鈰對阻燃PP的影響_<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3氧化鈰3g、2g、1.5g、lg、0.5g分別與17g、18g、18.5g、19g、19.5g三聚氰胺磷酸鹽和季戊四醇的混合物(三聚氰胺磷酸鹽和季戊四醇比為2:1重量比)混合，并將該混合物和80g聚丙烯加入到雙輥塑煉機中。按實施例l的方法制樣，測試其熱失重，結果見附圖2和表3。可以看出不同含量的ZSM-5，不管是氮氣氣氛還是氧氣氣氛，都可使三聚氰胺磷酸鹽和季戊四醇的混合物阻燃的pp材料熱穩定性有較大的提高。從極限氧指數可以看出，ZSM-5分子篩的加入，阻燃性能隨加入量的增大，略有下降。表3氧化鈰添加量對阻燃材料PP氧指數影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求1.一種新穎的無鹵阻燃材料，由磷氮膨脹型阻燃劑和氧化鈰及其阻燃的有機聚合物構成。所說的磷氮膨脹型阻燃劑，可以是在中國發明專利CN1446844A中所發明的如季戊四醇類磷酸酯、雙季戊四醇磷酸酯及三季戊四醇磷酸酯、季戊四醇類亞磷酸酯及其相應的蜜胺鹽，也可以是市售的聚磷酸按(APP)或三聚氰胺磷酸酯(MPP)與季戊四醇的復配體系；所說的阻燃的有機聚合物，可以是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物。全文摘要本發明公開了一種新穎的無鹵阻燃材料，其特征在于，由磷氮膨脹型阻燃劑和氧化鈰及其阻燃的有機聚合物構成。本發明采用氧化鈰和磷氮系膨脹型阻燃劑配伍使用，使磷氮系膨脹型阻燃劑阻燃有機聚合物的阻燃性能提高，進而減少了阻燃劑的量，使材料的成本下降，機械性能提高。文檔編號C08K5/521GK101230277SQ200710173588公開日2008年7月30日申請日期2007年12月28日優先權日2007年12月28日發明者到李,王幸宜,競顧申請人:華東理工大學