專利名稱：水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑及其在制備無鹵阻燃材料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯在光照或加熱時(shí)會產(chǎn)生大量的腐蝕性氣體HCL和濃煙，造成二 次災(zāi)害，嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著人們對環(huán)境保護(hù)的意識越來越強(qiáng)烈，研發(fā)無齒、 低煙、無毒和無腐蝕性的環(huán)保型阻燃材料成為現(xiàn)階段的熱點(diǎn)，而熱穩(wěn)定性劑則 成為阻燃材料中不可缺少的組成部分。
目前，可供工業(yè)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑產(chǎn)品種類很多，如鹽基類熱穩(wěn)定劑，脂
肪酸類熱穩(wěn)定劑，有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑等。鹽基類穩(wěn)定劑是指結(jié)合無機(jī)和有機(jī)酸 鉛鹽，這類穩(wěn)定劑透明性差，有一定毒性，對環(huán)境會產(chǎn)生污染。有機(jī)錫類熱穩(wěn) 定劑的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、透明性好、耐熱性優(yōu)異，不足之處是價(jià)格較貴，會增 加阻燃材料的成本。脂肪酸類熱穩(wěn)定劑多為復(fù)合鈣/鋅熱穩(wěn)定劑或復(fù)合鋁鎂鋅 熱穩(wěn)定劑，它是世界上公認(rèn)的無毒、環(huán)保型熱穩(wěn)定劑，且價(jià)格低廉、潤滑性良 好，因此具有極廣闊的發(fā)展空間。但鈣鋅復(fù)合類或鋁鎂鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑穩(wěn)定性 差，從而導(dǎo)致材料的抗老化、絕緣、耐光和耐熱性能下降，同時(shí)還會導(dǎo)致加工 易變色，氣孔較多，生產(chǎn)時(shí)間長，易燒焦產(chǎn)生顆粒等缺陷。因此，在熱穩(wěn)定劑
中加入輔助穩(wěn)定劑是必要的。在輔助穩(wěn)定劑中，B-二酮可以提高熱穩(wěn)定性和光 穩(wěn)定性，同時(shí)抑制鋅燒，在穩(wěn)定劑復(fù)合物中起到重要作用，但是，其價(jià)格昂貴， 提高產(chǎn)品成本，對工業(yè)生產(chǎn)不利。
水滑石是一種天然存在的層狀結(jié)構(gòu)無機(jī)礦物，分子式為Mg6Al"OH) 16C03 4H20，其價(jià)格低廉，對鋅基熱穩(wěn)定劑具有非常高的協(xié)效效能，是一種性價(jià)比 較好的輔助穩(wěn)定劑，并且水滑石在燃燒中受熱分解時(shí)，能吸收熱量產(chǎn)出的二氧 化碳和水蒸氣，從而降低材料溫度、稀釋燃燒時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w濃度、減弱了 火勢，同時(shí)分解產(chǎn)生的MgO、 AL203可在材料中形成隔熱層，起到較好的阻燃 作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的是提供一種氫水滑石復(fù) 合熱穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的另一目的是提供上述復(fù)合熱穩(wěn)定劑在制備無鹵阻燃材料中的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用水滑石作為熱穩(wěn)定劑的輔助穩(wěn)定劑，從 而制備成水滑石復(fù)合穩(wěn)定劑，并對聚烯烴進(jìn)行改性，同時(shí)加入達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要 求的阻燃劑、潤滑劑，結(jié)合混煉、造粒和擠出工藝，開發(fā)出熱穩(wěn)定性優(yōu)良的環(huán) 保型無鹵阻燃材料。
具體提供以下技術(shù)方案 一種水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其由以下重量配比的 原料組份制備得到-
熱穩(wěn)定劑 80-99%
水滑石 1-20%。
優(yōu)選地，所述的熱穩(wěn)定劑為鈣鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑或鋁鎂鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑。
更優(yōu)選地，所述鈣鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑中含有質(zhì)量比為1: 1-8: l的硬脂酸鈣 和硬脂酸鋅。
本發(fā)明提供上述任一種水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑在制備無鹵阻燃材料中的應(yīng)用。
具體，上述應(yīng)用可以是一種無鹵阻燃材料，主要由以下重量份的原料組份
制備得到
無機(jī)阻燃劑 30-60
聚烯烴 60-80
LDPE (低密度高壓聚乙烯) 20-40
增塑劑 2-5
上述水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 5-10
抗氧化劑 0.5-1。
優(yōu)選地，所述的聚烯烴為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和乙烯-醋酸乙烯 共聚物(EVA)中任一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述的增塑劑為對苯類、含十碳的鄰苯類或偏苯類增塑劑。 優(yōu)選地，所述的無機(jī)阻燃劑為無機(jī)氫氧化物類阻燃劑，更優(yōu)選為氫氧化鋁、 氫氧化鎂或二者混合物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
(1) 含有水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的阻燃材料阻燃效果好。在基體材料發(fā)生 燃燒室，能夠生成對燃燒有阻礙作用的二氧化碳和水蒸氣，從而起到阻燃作用。
(2) 本發(fā)明涉及的復(fù)合穩(wěn)定劑穩(wěn)定性能好，耐候性強(qiáng)于鈣鋅復(fù)合類或鋁 鎂鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑，對材料的抗老化、絕緣、耐光和耐熱性能影響很小，同時(shí) 還避免了加工易變色，氣孔較多，生產(chǎn)時(shí)間長，易燒焦產(chǎn)生顆粒等缺陷。
(3) 本發(fā)明設(shè)計(jì)的復(fù)合穩(wěn)定劑價(jià)格相對便宜，有利于被市場接受。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式并 不局限于此。
水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備
實(shí)施例1:
準(zhǔn)確稱取硬質(zhì)酸鈣1Kg、硬質(zhì)酸鋅1Kg及水滑石0.1Kg在高速混合機(jī)中攪 拌10分鐘，出料，得到白色混合粉末。
實(shí)施例2:
準(zhǔn)確稱取硬質(zhì)酸鈣3Kg、硬質(zhì)酸鋅1Kg及水滑石0.4Kg在高速混合機(jī)中攪 拌10分鐘，出料，得到白色混合粉末。
實(shí)施例3:
準(zhǔn)確稱取硬質(zhì)酸鈣8Kg、硬質(zhì)酸鋅1Kg及水滑石1Kg在高速混合機(jī)中攪拌 IO分鐘，出料，得到白色混合粉末。
實(shí)施例4:
準(zhǔn)確稱取硬質(zhì)酸鈣7Kg、硬質(zhì)酸鋅1Kg及水滑石2Kg在高速混合機(jī)中攪 拌10分鐘，出料，得到白色混合粉末。
實(shí)施例5
準(zhǔn)確稱取硬質(zhì)酸鈣5.9Kg、硬質(zhì)酸鋅4Kg及水滑石O.lKg在高速混合機(jī)中 攪拌10分鐘，出料，得到白色混合粉末。應(yīng)用實(shí)施例用水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑制備環(huán)保型無鹵阻燃材料
應(yīng)用實(shí)施例1
準(zhǔn)確稱取LDPE (載體)20.0Kg、偏苯三酸酯5Kg、水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 8Kg、氫氧化鋁50Kg、抗氧化劑(2， 4-二叔丁基苯基)亞碳酸三酯0.2Kg、 少量潤滑劑白油在高速混合機(jī)中攪拌20分鐘；通過高速捏合機(jī)產(chǎn)生的摩擦熱 使LDPE發(fā)粘、分散劑融化，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑均勻地粘附在載體上，在約IOO'C 下出料。然后將物料與PP80Kg裝入065擠出造粒機(jī)組，熔融擠出、冷卻、
切粒后烘干、注塑。擠出機(jī)的區(qū)間溫度機(jī)筒溫度I區(qū)60 80°C;機(jī)筒溫度 II區(qū)125 135°C;機(jī)筒溫度III區(qū)135 145°C;機(jī)頭溫度130°C;螺桿轉(zhuǎn)
速500 750 r/min。阻燃級別UL94V-0。產(chǎn)品顏色較淺。 應(yīng)用實(shí)施例2
準(zhǔn)確稱取LDPE (載體)20.0Kg、對苯二辛酯4Kg、水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 9Kg、氫氧化鎂55Kg、抗氧化劑(2， 4-二叔丁基苯基)亞碳酸三酯0.2Kg、 少量潤滑劑硅油在高速混合機(jī)中攪拌20分鐘；通過高速捏合機(jī)產(chǎn)生的摩擦熱 使LDPE發(fā)粘、分散劑融化，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑均勻地粘附在載體上，在約IO(TC 下出料。然后將物料與PE80Kg裝入065擠出造粒機(jī)組，熔融擠出、冷卻、
切粒后烘干、注塑。擠出機(jī)的區(qū)間溫度機(jī)筒溫度I區(qū)60 8(TC;機(jī)筒溫度 II區(qū)125 135°C;機(jī)筒溫度III區(qū)135 145°C;機(jī)頭溫度130°C;螺桿轉(zhuǎn)
速500 750 r/min。阻燃級別UL94V-0。產(chǎn)品顏色較淺。 應(yīng)用實(shí)施例3
準(zhǔn)確稱取LDPE (載體)40.0Kg、對苯二辛酯4Kg、水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 5Kg、氫氧化鎂30Kg、抗氧化劑(2, 4-二叔丁基苯基)亞碳酸三酯0.5Kg、 少量潤滑劑硅油在高速混合機(jī)中攪拌20分鐘；通過高速捏合機(jī)產(chǎn)生的摩擦熱 使LDPE發(fā)粘、分散劑融化，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑均勻地粘附在載體上，在約IO(TC 下出料。然后將物料與PE 60Kg裝入O65擠出造粒機(jī)組，熔融擠出、冷卻、
切粒后烘干、注塑。擠出機(jī)的區(qū)間溫度機(jī)筒溫度I區(qū)60 80°C;機(jī)筒溫度 II區(qū)125 135°C;機(jī)筒溫度III區(qū)135 145°C;機(jī)頭溫度130°C;螺桿轉(zhuǎn)
速500 750 r/min。阻燃級別UL94V-2。產(chǎn)品顏色較淺。
6應(yīng)用實(shí)施例4
準(zhǔn)確稱取LDPE (載體)20.0Kg、對苯二辛酯2Kg、水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 9Kg、氫氧化鎂55Kg、抗氧化劑(2, 4-二叔丁基苯基)亞碳酸三酯1Kg、少 量潤滑劑硅油在高速混合機(jī)中攪拌20分鐘；通過高速捏合機(jī)產(chǎn)生的摩擦熱使 LDPE發(fā)粘、分散劑融化，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑均勻地粘附在載體上，在約IO(TC 下出料。然后將物料與PE80Kg裝入065擠出造粒機(jī)組，熔融擠出、冷卻、 切粒后烘干、注塑。擠出機(jī)的區(qū)間溫度機(jī)筒溫度I區(qū)60 80°C;機(jī)筒溫度
II區(qū)125 135°C;機(jī)筒溫度III區(qū)135 145°C;機(jī)頭溫度130°C;螺桿轉(zhuǎn)
速500 750r/min。阻燃級別UL94V-0。產(chǎn)品顏色較淺。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí) 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于由以下重量配比的原料組份制備得到熱穩(wěn)定劑 80-99％水滑石 1-20％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑為鈣鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑或鋁鎂鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述轉(zhuǎn)鋅復(fù) 合類穩(wěn)定劑中含有質(zhì)量比為1: 1-8: l的硬脂酸鈣和硬脂酸鋅。
4、 權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑在制備無鹵阻燃材料中 的應(yīng)用。
5、 一種無鹵阻燃材料，其特征在于主要由以下重量份的原料組份制備得到無機(jī)阻燃劑 30-60聚烯烴 60-80LDPE (低密度高壓聚乙烯) 20-40增塑劑 2-5權(quán)利要求1 、 2或3所述水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑 5-10抗氧化劑 0.5-1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵阻燃材料，其特征在于所述的聚烯烴為聚 乙烯、聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物中任一種或兩種以上的混合物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵阻燃材料，其特征在于所述的增塑劑為對 苯類、含十碳的鄰苯類或偏苯類增塑劑。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵阻燃材料，其特征在于所述的無機(jī)阻燃劑 為無機(jī)氫氧化物類阻燃劑。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無鹵阻燃材料，其特征在于所述無機(jī)氫氧化物 類阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂或二者的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及到環(huán)保型無鹵阻燃材料的制備領(lǐng)域，具體提供了一種水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑及其在制備無鹵阻燃材料中的應(yīng)用。水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑中，熱穩(wěn)定劑的含量占80-99％，水滑石占1-20％。本發(fā)明的復(fù)合熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定性能好，耐候性強(qiáng)于鈣鋅復(fù)合類或鋁鎂鋅復(fù)合類穩(wěn)定劑，對材料的抗老化、絕緣、耐光和耐熱性能影響很小，同時(shí)還避免了加工易變色，氣孔較多，生產(chǎn)時(shí)間長，易燒焦產(chǎn)生顆粒等缺陷。含有水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的阻燃材料阻燃效果好，產(chǎn)品顏色較淺。
文檔編號C08K3/00GK101619141SQ20091004183
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者付鐵柱, 浩 龐, 兵 廖, 胡美龍, 計(jì)紅果, 永 陳 申請人:中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所