一種溴系復合阻燃劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及阻燃劑技術領域，尤其是一種溴系復合阻燃劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]高分子材料一般都是易燃物質，并且在燃燒時熱釋放速率大，熱值高，火焰傳播的速度快，不易熄滅，有時還產生濃煙和有毒氣體，造成對環境危害和對人們的生命安全形成巨大威脅，根據相關部門最新統計顯示近幾年來所發生的火災，相當大一部分是由高分子材料所導致的。因此，各國都對高分子阻燃劑的研制、生產、應用、測試以及阻燃法規的建立、完善作了大量的工作，也為阻燃劑的發展提供了廣闊的市場和法律保證。
[0003]溴系阻燃劑是一種常用的阻燃劑種類，現有的溴系阻燃劑添加至高分子材料中后，其與高分子材料的結合不夠充分，在阻燃過程中無法減少高分子材料所產生的煙霧。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種溴系復合阻燃劑及其制備方法，能夠解決現有技術的不足，提高溴系阻燃劑的阻燃效果。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。
[0006]—種溴系復合阻燃劑，包括以下重量份數的組分：
[0007]?%?15%的四溴雙酚A、10%?15%的十溴二苯醚、3. 5%?5%的鄰溴甲苯、4 %?6. 5 %的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、2 %?5%的溴化鉀、7 %?10 %的6-溴二萘酚、2%?7%的硫酸鈣、0. 1%?0. 2%的3-甲基苯乙醇、0. 07%?0. 1%的磷酸三丙酯、1.3%?3%的四氟丁二酰胺、2. 5%?4%的聚乙烯醇、0.6%?1%的丁基羥基茴香醚、1. 5%?2%的乙氧基喹啉、3%?5%的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為硫酸鋇。
[0008]—種上述的溴系復合阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
[0009]A、將全部用量的四溴雙酚、十溴二苯醚、鄰溴甲苯和一半用量的硫酸鈣進行混合；
[0010]B、將全部用量的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和一半用量的硫酸鈣進行混合；
[0011]C、將步驟A和步驟B中制成的混合物進行再次混合，混合的同時加入全部用量的6-溴二萘酸；
[0012]D、在步驟C中制備的混合物中加入10%?15%的水，攪拌均勻，然后進行加熱干燥，在干燥的過程中噴灑全部用量的3-甲基苯乙醇、磷酸三丙酯、四氟丁二酰胺和一半用量的硫酸鋇；
[0013]E、將全部用量的聚乙烯醇、丁基羥基茴香醚、乙氧基喹啉、鄰苯二甲酸二丁酯和一半用量的硫酸鋇混合在丙酮水溶液中，然后加入步驟D中制成的混合物，加熱至55°C?60°C進行過濾干燥，然后將干燥后的混合物進行粉碎，制成阻燃劑的成品。
[0014]作為優選，步驟A中，將四溴雙酚和鄰溴甲苯進行混合加熱，加熱至130°C?140 °C，然后將常溫下的十溴二苯醚和硫酸鈣均勻噴灑在四溴雙酚和鄰溴甲苯的混合物中。
[0015]作為優選，步驟B中，將1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和硫酸鈣放入乙醇水溶液中混合，然后進行加熱煮沸，當乙醇水溶液占混合物總重量的比例降至3%?5%時停止加熱，乙醇水溶液中乙醇的重量百分比為30%?50%。
[0016]作為優選，步驟C中，對步驟B中制備的混合物進行攪拌，同時將步驟A中制備的混合物均勻噴灑在步驟B中制備的混合物中，然后升溫至220°C?230°C進行加熱干燥，干燥結束后降溫至110°C?120°C，然后加入6-溴二萘酚，進行均勻攪拌。
[0017]作為優選，步驟D中，加入水后，加熱至65°C?70°C進行浸泡2h?3h，浸泡過程中加入醋酸，醋酸的重量百分數為0.3%?0.5%。
[0018]采用上述技術方案所帶來的有益效果在于:本發明通過對溴系阻燃劑配方的改進，使阻燃劑顆粒形成分層的結構，在阻燃劑和高分子材料共混過程中，實現阻燃劑和高分子材料之間形成多層的交聯結構，在高分子材料遇火或者高溫時，阻燃劑可以及時對高分子材料進行覆蓋隔離，同時有效的吸收中和高分子材料預熱所散發出來的煙氣。
【具體實施方式】
[0019]—種溴系復合阻燃劑，包括以下重量份數的組分:
[0020]13.5%的四溴雙酚A、9.8%的十溴二苯醚、4.7%的鄰溴甲苯、5.1 %的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、4.4%的溴化鉀、8.9%的6-溴二萘酚、6.5%的硫酸鈣、0.15%的3-甲基苯乙醇、0.09 %的磷酸三丙酯、2.5 %的四氟丁二酰胺、3.7 %的聚乙烯醇、0.75 %的丁基羥基茴香醚、1.9%的乙氧基喹啉、3.2%的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為硫酸鋇。
[0021]—種上述的溴系復合阻燃劑的制備方法，包括以下步驟:
[0022]A、將全部用量的四溴雙酚、十溴二苯醚、鄰溴甲苯和一半用量的硫酸鈣進行混合；具體步驟為:將四溴雙酚和鄰溴甲苯進行混合加熱，加熱至135°C，然后將常溫下的十溴二苯醚和硫酸鈣均勻噴灑在四溴雙酚和鄰溴甲苯的混合物中。
[0023]B、將全部用量的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和一半用量的硫酸鈣進行混合；具體步驟為:將1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和硫酸鈣放入乙醇水溶液中混合，然后進行加熱煮沸，當乙醇水溶液占混合物總重量的比例降至5%時停止加熱，乙醇水溶液中乙醇的重量百分比為50%。
[0024]C、將步驟A和步驟B中制成的混合物進行再次混合，混合的同時加入全部用量的6-溴二萘酚；具體步驟為:對步驟B中制備的混合物進行攪拌，同時將步驟A中制備的混合物均勻噴灑在步驟B中制備的混合物中，然后升溫至220°C進行加熱干燥，干燥結束后降溫至117°C，然后加入6-溴二萘酚，進行均勻攪拌。
[0025]D、在步驟C中制備的混合物中加入10%?15%的水，攪拌均勻，然后進行加熱干燥，在干燥的過程中噴灑全部用量的3-甲基苯乙醇、磷酸三丙酯、四氟丁二酰胺和一半用量的硫酸鋇；具體步驟為:加入水后，加熱至65°C進行浸泡2.5h，浸泡過程中加入醋酸，醋酸的重量百分數為0.3%。
[0026]E、將全部用量的聚乙烯醇、丁基羥基茴香醚、乙氧基喹啉、鄰苯二甲酸二丁酯和一半用量的硫酸鋇混合在丙酮水溶液中，然后加入步驟D中制成的混合物，加熱至55°C?60°C進行過濾干燥，然后將干燥后的混合物進行粉碎，制成阻燃劑的成品，丙酮水溶液中丙酮的重量百分比為7%。
[0027]經過發明人進一步研究，在步驟E中，在粉碎后的阻燃劑成品中加入0.3%的2-氨基-5-溴噻唑-4-甲酸乙酯。加入方法為在粉碎的全過程中緩慢加入，粉碎完畢后加熱至135°C保持 lOmin。
[0028]本發明可以在阻燃劑與高分子材料共混時，使阻燃劑與高分子材料形成多層的交聯結構。在高分子材料受熱發生燃燒時，阻燃劑可以迅速對高分子材料進行覆蓋，并且對產生的煙氣進行吸附中和，從而提高了高分子材料的阻燃效果。
[0029]上述描述僅作為本發明可實施的技術方案提出，不作為對其技術方案本身的單一限制條件。
【主權項】
1.一種溴系復合阻燃劑，其特征在于包括以下重量份數的組分:7%?15%的四溴雙酸A、10 %?15 %的十溴二苯釀、3.5 %?5 %的鄰溴甲苯、4 %?6.5 %的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、2%?5%的溴化鉀、7%?10%的6-溴二萘酚、2%?7%的硫酸鈣、0.1%?.0.2%的3-甲基苯乙醇、0.07%?0.1%的磷酸三丙酯、1.3%?3%的四氟丁二酰胺、.2.5 %?4 %的聚乙烯醇、0.6 %?1 %的丁基羥基茴香醚、1.5 %?2 %的乙氧基喹啉、3 %?.5 %的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為硫酸鋇。2.一種權利要求1所述的溴系復合阻燃劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: A、將全部用量的四溴雙酚、十溴二苯醚、鄰溴甲苯和一半用量的硫酸鈣進行混合； B、將全部用量的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和一半用量的硫酸鈣進行混合； C、將步驟A和步驟B中制成的混合物進行再次混合，混合的同時加入全部用量的6-溴二萘酚； D、在步驟C中制備的混合物中加入10%?15%的水，攪拌均勻，然后進行加熱干燥，在干燥的過程中噴灑全部用量的3-甲基苯乙醇、磷酸三丙酯、四氟丁二酰胺和一半用量的硫酸鋇； E、將全部用量的聚乙烯醇、丁基羥基茴香醚、乙氧基喹啉、鄰苯二甲酸二丁酯和一半用量的硫酸鋇混合在丙酮水溶液中，然后加入步驟D中制成的混合物，加熱至55°C?60°C進行過濾干燥，然后將干燥后的混合物進行粉碎，制成阻燃劑的成品。3.根據權利要求2所述的溴系復合阻燃劑的脫色方法，其特征在于:步驟A中，將四溴雙酚和鄰溴甲苯進行混合加熱，加熱至130 °C?140 °C，然后將常溫下的十溴二苯醚和硫酸鈣均勻噴灑在四溴雙酚和鄰溴甲苯的混合物中。4.根據權利要求3所述的溴系復合阻燃劑的脫色方法，其特征在于:步驟B中，將1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、溴化鉀和硫酸鈣放入乙醇水溶液中混合，然后進行加熱煮沸，當乙醇水溶液占混合物總重量的比例降至3%?5%時停止加熱，乙醇水溶液中乙醇的重量百分比為30%?50%。5.根據權利要求4所述的溴系復合阻燃劑的脫色方法，其特征在于:步驟C中，對步驟B中制備的混合物進行攪拌，同時將步驟A中制備的混合物均勻噴灑在步驟B中制備的混合物中，然后升溫至220°C?230°C進行加熱干燥，干燥結束后降溫至110°C?120°C，然后加入6-溴二萘酚，進行均勻攪拌。6.根據權利要求5所述的溴系復合阻燃劑的脫色方法，其特征在于:步驟D中，加入水后，加熱至65°C?70°C進行浸泡2h?3h，浸泡過程中加入醋酸，醋酸的重量百分數為.0.3%?0.
【專利摘要】本發明公開了一種溴系復合阻燃劑，包括以下重量份數的組分：7％～15％的四溴雙酚A、10％～15％的十溴二苯醚、3.5％～5％的鄰溴甲苯、4％～6.5％的1-溴-2-溴甲基-4-氯苯、2％～5％的溴化鉀、7％～10％的6-溴二萘酚、2％～7％的硫酸鈣、0.1％～0.2％的3-甲基苯乙醇、0.07％～0.1％的磷酸三丙酯、1.3％～3％的四氟丁二酰胺、2.5％～4％的聚乙烯醇、0.6％～1％的丁基羥基茴香醚、1.5％～2％的乙氧基喹啉、3％～5％的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為硫酸鋇。本發明還提供了一種上述阻燃劑的制備方法。本發明能夠解決現有技術的不足，提高溴系阻燃劑的阻燃效果。
【IPC分類】C08K13/02, C08K5/03, C08K5/12, C08L29/04, C08K5/20, C08K5/06, C08K3/30, C08K5/13, C08K5/521, C08K3/16
【公開號】CN105295274
【申請號】CN201510823497
【發明人】段海英
【申請人】寧夏潤龍包裝新材料股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月24日