專利名稱：一種制備高含量氧化銻母粒的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備高含量氧化銻母粒的方法。
背景技術：
氧化銻作為一種常用的阻燃添加劑，廣泛應用于阻燃領域。傳統(tǒng)氧化銻表面改性一般是通過加入偶聯(lián)劑在高速混合機或改性機中改性，中國專利申請《一種三氧化二銻母粒的制造方法》(申請?zhí)?00710000830.4)公開了一種以氧化銻、載體、分散劑、偶聯(lián)劑為原料、在高速分散機、連續(xù)改性機中進行預混合、改性，在雙螺桿擠出機的作用下制備出氧化銻母粒的技術。但此類方法大多數(shù)改性劑是以物理吸附的形式粘結(jié)于氧化銻粉體表面， 外泄粉塵高，改性效果低，表面改性不均勻，熱穩(wěn)定性低。目前在密煉機中加入分散劑、偶聯(lián)劑等在擠出機中進行改性的方法也有不少報道，中國專利申請《一種制備高粉體含量母粒的方法》(申請?zhí)?00810041485. 3)公開了一種以粉體、載體、分散劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑為原料、在密煉機的作用下進行改性，然后在擠出機中造粒。但此類方法也未能滿足高性能材料要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種制備過程中低排放、低耗能、低粉塵、且產(chǎn)品表面改性效果優(yōu)、熱穩(wěn)定性高的制備高含量氧化銻母粒的方法。制備高含量氧化銻母粒的方法包括以下步驟
步驟I氧化銻粉體的表面改性將粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 70 100
I.O 5. 0，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為40 80°C的條件下，表面改性O. 5 3. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2擠出造粒將重量百分比為80 95%經(jīng)磷酸酯改性的氧化銻粉體，5 20%載體，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得高含量的氧化銻母粒。所述磷酸酯為十四烷磷酸，十二烷基磷酸酯，磷酸異辛酯，正十六烷基磷酸，磷酸三丁酯中一種或幾種的組合。所述載體為樹脂和彈性體聚丙烯(PP)，或低密度聚乙烯(LDPE)，或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EVA)，或聚氯乙烯(PVC)，或聚丙烯彈性體(POE)，或氯化聚乙烯(CPE)， 或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SBS)，或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SEBS)，或熱塑性烯烴(TOP)，或熱塑性彈性體(TPE)，或聚乙烯(PE)。所述未改性氧化銻粉體粒徑在O. 4 2. O微米之間。本發(fā)明與傳統(tǒng)氧化銻母粒的生產(chǎn)工藝主要區(qū)別在于先采用液相方法制備表面改性效果好的氧化銻粉體，再與不同的高分子載體共混可制備高含量氧化銻母粒。該方法無需添加加工助劑，且分散性好，與塑料相容性好，粉塵低。磷酸酯通過化學接枝氧化銻表面，還有利于磷銻協(xié)同阻燃效應，提高阻燃產(chǎn)品阻燃性能。同時反應介質(zhì)無水乙醇及過量的磷酸酯可以循環(huán)使用，有效降低成本。
具體實施例方式實施例I
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有十二烷基磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 70 I. 0，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為78°C的條件下，表面改性O. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2擠出造粒將重量百分比為80%經(jīng)十二烷基磷酸酯改性的氧化銻粉體，20%聚丙烯(PP)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻80%的PP母粒。實施例2
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有十四烷磷酸的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 70 3. O，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為 65°C的條件下，表面改性I. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末； 步驟2 擠出造粒將85克經(jīng)十四烷磷酸改性的氧化銻粉體，15克低密度聚乙烯 (LDPE)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻85%的PE母粒。實施例3
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有正十六烷基磷酸的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 70 5.0，經(jīng)分散機高速分散1011^11，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為60°C的條件下，表面改性2. O小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2擠出造粒將90克經(jīng)正十六烷基磷酸改性的氧化銻粉體，10克乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EVA)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻90%的EVA母粒。實施例4
步驟I 氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有磷酸酯磷酸異辛酯的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 75 1.0，經(jīng)分散機高速分散101!^11，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為55°C的條件下，表面改性3. O小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2擠出造粒將95克經(jīng)磷酸酯磷酸異辛酯改性的氧化銻粉體，5克聚乙烯(PE)， 經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻95%的PE母粒。實施例5
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有磷酸三丁酯的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 75
3.0，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為 42°C的條件下，表面改性3. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末； 步驟2擠出造粒將90克經(jīng)磷酸三丁酯改性的氧化銻粉體，10克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SBS)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻90%的母粒。實施例6
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有十二烷基磷酸酯磷酸三丁酯的質(zhì)量比為3:1的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 75 5. O，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為75°C的條件下，表面改性I. O小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2 擠出造粒將95克經(jīng)上述混合磷酸酯改性的氧化銻粉體，5克聚氯乙烯 (PVC)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻95%的PVC母粒。實施例7
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體與含有十四烷磷酸磷酸異辛酯的質(zhì)量比為4:1的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇 磷酸酯的重量比為100 80 I. O，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為60°C的條件下，表面改性2. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干， 獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2 擠出造粒將85克經(jīng)上述混合磷酸酯改性的氧化銻粉體，15克聚丙烯彈性體(POE)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻85%的POE母粒。實施例8
步驟I氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻粉體分散在含有十二烷基磷酸酯十四烷磷酸正十六烷基磷酸磷酸三丁酯的質(zhì)量比為 1:1:1:1的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 65 3. O，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為75°C的條件下，表面改性O. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；
步驟2 擠出造粒將80克經(jīng)上述混合磷酸酯改性的氧化銻粉體，20克苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SEBS)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻80%的母粒。實施例9
步驟I 氧化銻粉體的表面改性將100克粒徑為O. 4 2. O微米的未改性氧化銻
粉體分散在含有十二烷基磷酸酯十四烷磷酸正十六烷基磷酸磷酸異辛酯磷酸三
5丁酯的質(zhì)量比為I : 1:1:1:1的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為 100 :80 5.0，經(jīng)分散機高速分散1011^11，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為70°C的條件下，表面改性2. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化鋪粉末；
步驟2 擠出造粒將85克經(jīng)上述混合磷酸酯改性的氧化銻粉體，15克熱塑性烯烴 (TOP)，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩自動分級，可得含氧化銻85%的母粒。以下是分別用未改性氧化銻粉體和本發(fā)明方法生產(chǎn)的改性氧化銻粉末配置的阻燃聚丙烯(PP)的配方和性能比較表
表I、阻燃聚丙烯(PP)的配方組合
配方聚丙烯/g十溴二苯乙焼/g未改性氧化銻粉體/g實施例3制備的氧化銻母粒/gI1002482100248
表2、阻燃聚丙烯(PP)的性能測試
性能執(zhí)行標準配方I配方2斷裂伸長率/%GB/T1040-1992268. 7433. 6拉伸強度/MPaGB/T1040-199234. 537. 7簡支梁缺口抗沖擊強度/KJ. m_2GB/T1043-199330. 238. I懸臂梁缺口沖擊強度/KJ. m_2GB/T1843-19966. 57. O塑料燃燒性能UL94(3. O)GB/T2408-1996V-OV-O塑料燃燒性能氧指數(shù)法/%GB/T2408-199323. 223. 權利要求
1.一種制備高含量氧化銻母粒的方法，其特征在于工藝步驟如下步驟I氧化銻粉體的表面改性將粒徑為0. 4 2. 0微米級的未改性氧化銻粉體與含有磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化銻乙醇磷酸酯的重量比為100 70 100 1.0 5. 0，經(jīng)分散機高速分散lOmin，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中，在反應溫度為40 80°C的條件下，表面改性0. 5 3. 5小時；反應結(jié)束后，過濾，烘干，獲得白色的改性氧化銻粉末；步驟2 擠出造粒將重量百分比為80 95%磷酸酯改性的氧化銻粉體，5 20%載體，經(jīng)高速混合機混合分散后直接加入雙螺桿擠出機擠出造粒，然后經(jīng)振動篩 自動分級，可得高含量的氧化銻母粒。
2.如權利要求I所述的一種制備高含量氧化銻母粒的方法，其特征在于所述未改性氧化銻粉體粒徑在0. 4 2. 0微米之間。
3.如權利要求I所述的一種制備高含量氧化銻母粒的方法，其特征在于磷酸酯為十四烷磷酸，十二烷基磷酸酯，磷酸異辛酯，正十六烷基磷酸，磷酸三丁酯中一種或幾種的組合。
4.如權利要求I所述的一種制備高含量氧化銻母粒的方法，其特征在于所述載體為樹脂和彈性體聚丙烯PP，或低密度聚乙烯LDPE，或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EVA，或聚氯乙烯PVC，或聚丙烯彈性體P0E，或氯化聚乙烯CPE，或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物SBS，或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物SEBS，或熱塑性烯烴TOP，或熱塑性彈性體TPE，或聚乙烯PE。
全文摘要
一種制備高含量氧化銻母粒的方法，將未改性氧化銻粉體與含有磷酸酯的乙醇溶液混合，經(jīng)分散機高速分散，然后轉(zhuǎn)入帶有攪拌及回流裝置的反應器中表面改性，過濾烘干得改性氧化銻粉末；將改性氧化銻粉體和載體經(jīng)高速混合分散后直接入雙螺桿擠出機擠出造粒、篩分，得高含量氧化銻母粒。本發(fā)明先采用液相方法制備表面改性效果好的氧化銻粉體，再與不同的高分子載體共混制備高含量的氧化銻母粒，無需添加加工助劑，且分散性好，與塑料相容性好，粉塵低。磷酸酯通過化學接枝氧化銻表面，還有利于磷銻協(xié)同阻燃效應，提高阻燃產(chǎn)品阻燃性能。同時反應介質(zhì)無水乙醇及過量的磷酸酯可循環(huán)使用，有效降低成本。
文檔編號C08J3/22GK102585288SQ20121001456
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權日2012年1月18日
發(fā)明者尹作棟, 張濤, 童張法, 蘇孟, 陳笑 申請人:廣西大學