专利名称：一种埃洛石复合阻燃母粒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种埃洛石复合阻燃母粒。
背景技术：
埃洛石又称多水高岭石，但埃洛石与高岭土在晶体结构上是有区别的，一是管状构造，一是片状构造。埃洛石粘土细腻，杂质低。可用于高档陶瓷、电瓷、坩埚和耐火材料的生产。这里所说的含水，是指一些固定数量的水分子与其它分子结合在一起组成物质，这样的物质也叫做水合物。埃洛石看起来像个很密实的土块，可是在电子显微镜下，它是由无数细细的管状或纤维状晶体组成，属于纳米-亚微米矿物。埃洛石密度低O. 1-2. 6)，颜色浅 (一般为白色)，与高分子复合后不会严重影响其重量和透明性。埃洛石作为添加剂，一般用于水处理、催化剂载体和肥料复合技术中，以其作为阻燃母粒的应用，尚未见报道。阻燃剂是一种能阻止材料引燃或抑制火焰传播的助剂，它是20世纪50年代随高分子材料的需求而发展起来的。传统的阻燃剂，主要以溴系阻燃剂为主，虽然它的阻燃效果很好，但是它在阻燃过程中会产生有毒，有害的气体，很多国家已经限制了它的使用。无机类绿色环保型阻燃剂得到广泛的关注，因为它燃烧是低烟、无毒、无有害气体产生，在欧美和日本得到了大量的应用，占阻燃市场50%的份额。无机类阻燃剂主要是氢氧化镁和氢氧化铝，然而它价格贵，增加了生产成本。此外，无机粉体阻燃剂添加和混合时容易飞扬，被人体吸入后将影响操作人员的健康，而制作成阻燃母粒后有以下优点可保持环境的洁净，使用方便，计量上更方便准确，混合时不会粘附于容器上，与树脂的混合也较均勻。埃洛石的微-纳米管的微孔结构，对气体有强的吸附作用，强的隔热绝热性能，并能阻断热的传递，同时由于其良好的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸汽阻断氧气，高温煅烧后的产物可覆盖在聚合物表面起的阻隔氧气的作用，使其具有良好的阻燃性能，埃洛石本身不挥发，效果持久，价格低廉，无烟，无毒，兼具有阻燃、抑烟和降低有毒气体的功能，因此以埃洛石为主体添加剂的阻燃母粒，是一种理想的绿色环保型阻燃母粒。
发明内容
本发明提供了一种阻燃性能好、无毒且成本低廉的埃洛石复合阻燃母粒，为实现上述发明的目的，本发明是采用以下技术方案来解决的—种埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述埃洛石复合阻燃母粒是由埃洛石复合阻燃剂与热塑性塑料按70-80 30-20质量比混合挤出而成。优选的，所述埃洛石复合阻燃剂包括埃洛石粉体与复配剂以10 0. 1-1 1复合，所述的复配剂为氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、蒙脱土、红磷、磷酸二氢胺、硼酸或三聚氰胺中的一种或几种。优选的，所述埃洛石粉体为100-10000目。优选的，采用表面改性剂对埃洛石进行表面处理，表面改性剂的用量占埃洛石重量的 0. 1-5% ο优选的，所述的表面改性剂是采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。优选的，所述的硅烷偶联剂是Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧基丙基三乙氧基硅烷或Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述热塑性塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ等通用塑料和聚酰胺(PA)、热塑性聚酯(PBT、PET)等工程塑料中的一种或几种。一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法，埃洛石复合阻燃母粒的制备方法包括以下步骤(1)、将天然埃洛石粉碎，制得埃洛石粉体；O)、将埃洛石粉体、复配剂和表面改性剂在中速混合器中预混，然后再加入热稳定剂、润滑剂、热塑性树脂混合；(3)、将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒。优选的，所述步骤O)中埃洛石、复配剂和表面改性剂在中速混合器中预混时间为1-5分钟。优选的，所述步骤(2)中加入热稳定剂、润滑剂、热塑性树脂后再混合5-15分钟。优选的，所述步骤(3)中双螺杆机一区温度80-100°C，二区温度170-280°C，三区温度180-290°C，四区温度190-300°C ；在料筒中停留时间2_5分钟，熔体压力为15_25MPa。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明以天然的埃洛石与复配剂按一定比例混合而成，由于埃洛石的微孔结构，对气体有强的吸附作用，强的隔热绝热性能，并能阻断热的传递，同时由于其良好的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸汽阻断氧气，高温煅烧后的产物可覆盖在聚合物表面起的阻隔氧气的作用，使其具有良好的阻燃性能，埃洛石本身不挥发，效果持久，价格低廉， 无烟，无毒，兼具有阻燃、抑烟和降低有毒气体的功能，因此以埃洛石为主体添加剂的阻燃母粒，是一种理想的绿色环保型阻燃母粒。2、本发明工艺简单，成本低，是塑料产品的理想阻燃母粒，具有广阔的应用前景。
具体实施例方式以下结合通过实验例以及实施例对本发明进行阐述，然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所属技术领域的普通技术人员依据本发明公开的内容，均可实现本发明的目的。一种埃洛石复合阻燃母粒，所述埃洛石复合阻燃母粒包括粉碎到100-10000目的埃洛石粉体与复配剂以10 0. 1-1 1复合，复合阻燃剂与热塑性塑料按70-80 30-20 重量比混合挤出而成。所述的复配剂为氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、蒙脱土、红磷、磷酸二氢胺、硼酸或三聚氰胺中的一种或几种。所述热塑性塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ等通用塑料和聚酰胺(PA)、热塑性聚酯(PBT、PET)等工程塑料中的一种或几种。采用表面改性剂对埃洛石进行表面处理，表面改性剂的用量占埃洛石重量的0. 1_5%。所述的表面改性剂是采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。所述的硅烷偶联剂是Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧基丙基三乙氧基硅烷或Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。以及一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法实施例1 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、氢氧化镁与硅烷偶联剂在中速混合器中预混1分钟，得到埃洛石复配阻燃剂，其中氢氧化镁作为复配剂且埃洛石与氢氧化镁的质量配比为2 1。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以70 30的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。作为上述实施例方案的替换方案，所述的硅烷偶联剂是Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧基丙基三乙氧基硅烷或Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与聚丙烯树脂以1 8的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到沈燃烧性能为UL94-V0级实施例2 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、三聚氰胺与钛酸酯偶联剂在中速混合器中预混3分钟，即得到埃洛石复配阻燃剂，其中三聚氰胺作为复配剂且埃洛石与三聚氰胺的质量配比为2 1。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以70 30的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与聚丙烯树脂以1 10的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到观燃烧性能为UL94-V0级实施例3 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、红磷与铝酸酯偶联剂在中速混合器中预混5分钟，即得到埃洛石复配阻燃剂，其中红磷作为复配剂且埃洛石与红磷的质量配比为3 2。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以70 30的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与聚丙烯树脂以1 7的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到30燃烧性能为UL94-V0级
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实施例4 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、三聚氰胺、氢氧化镁与铝酸酯偶联剂在中速混合器中预混5 分钟，即得到埃洛石复配阻燃剂，其中三聚氰胺、氢氧化镁作为复配剂且埃洛石、三聚氰胺、 氢氧化镁的质量配比为2 1 1。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以70 30的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与聚丙烯树脂以1 8的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到30燃烧性能为UL94-V0级实施例5 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、三聚氰胺、氢氧化镁与铝酸酯偶联剂在中速混合器中预混5 分钟，即得到埃洛石复配阻燃剂，其中三聚氰胺、氢氧化镁作为复配剂且埃洛石、三聚氰胺、 氢氧化镁的质量配比为3 1 1。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以80 20的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与聚丙烯树脂以1 10的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到28燃烧性能为UL94-V0级实施例6 (1)、将天然埃洛石粉碎到100-10000目(颗粒度为0. 2-2. 8um)，(2)、将埃洛石粉体、三聚氰胺、氢氧化镁与铝酸酯偶联剂在中速混合器中预混5 分钟，即得到埃洛石复配阻燃剂，其中三聚氰胺、氢氧化镁作为复配剂且埃洛石、三聚氰胺、 氢氧化镁的质量配比为2 2 1。(3)、将埃洛石复配阻燃剂以75 25的重量比与聚丙烯树脂混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制得埃洛石复合阻燃母粒。燃烧性能测试将埃洛石复合阻燃母粒与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ树脂以1 7的重量比混合，然后用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，用注塑机进行注塑成型，得到阻燃聚丙烯复合材料。测定其各项阻燃性能如下氧指数可达到28燃烧性能为UL94-V0级作为上述实施例方案的替换方案，所述的复配剂为氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、 蒙脱土、红磷、磷酸二氢胺、硼酸或三聚氰胺中的一种或几种。以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想； 同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述埃洛石复合阻燃母粒是由埃洛石复合阻燃剂与热塑性塑料按70-80 30-20质量比混合挤出而成。
2.根据权利要求1所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述埃洛石复合阻燃剂包括埃洛石粉体与复配剂以10 0.1-1 1复合，所述的复配剂为氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、蒙脱土、红磷、磷酸二氢胺、硼酸或三聚氰胺中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述埃洛石粉体为 100-10000 目。
4.根据权利要求2所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于采用表面改性剂对埃洛石进行表面处理，表面改性剂的用量占埃洛石重量的0. 1-5%。
5.根据权利要求4所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述的表面改性剂是采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述的硅烷偶联剂是 Y -氨基丙基三乙氧基硅烷、Y -环氧基丙基三乙氧基硅烷或Y -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的埃洛石复合阻燃母粒，其特征在于所述热塑性塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等通用塑料和聚酰胺(PA)、热塑性聚酯(PBT、PET)等工程塑料中的一种或几种。
8.一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法，其特征在于埃洛石复合阻燃母粒的制备方法包括以下步骤(1)、将天然埃洛石粉碎，制得埃洛石粉体；O)、将埃洛石粉体、复配剂和表面改性剂在中速混合器中预混，然后再加入热稳定剂、 润滑剂、热塑性树脂混合；(3)、将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒。
9.如权利要求8所述的一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法，其特征在于所述步骤 (2)中埃洛石、复配剂和表面改性剂在中速混合器中预混时间为1-5分钟。
10.如权利要求8所述的一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中加入热稳定剂、润滑剂、热塑性树脂后再混合5-15分钟。
11.如权利要求8所述的一种埃洛石复合阻燃母粒的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中双螺杆机一区温度80-100°C，二区温度170-280°C，三区温度180-290°C，四区温度 190-3000C ；在料筒中停留时间2-5分钟，熔体压力为15-25MPa。
全文摘要
本发明提供了一种埃洛石复合阻燃母粒，它是由粉碎到100-10000目的埃洛石粉体和复配剂混合后先得到埃洛石复合阻燃剂，然后将埃洛石复合阻燃剂和热塑性树脂混合后挤出、造粒而成埃洛石复合阻燃母粒。由于埃洛石的微纳米管的微孔结构，对气体有强的吸附作用，强的隔热绝热性能，并能阻断热的传递，同时由于其良好的吸水和保水性能，在高温下能产生水蒸汽阻断氧气，高温煅烧后的产物可覆盖在聚合物表面起的阻隔氧气的作用，使其具有良好的阻燃性能，当埃洛石与复配剂复合使用时，由于两者的“协效作用”，进一步提高了阻燃效果。与其它阻燃剂相比，埃洛石本身不挥发，效果持久，价格低廉，无烟，无毒，因此以埃洛石为主体添加剂制备的阻燃母粒，是一种理想的绿色环保型阻燃母粒。
文档编号C08L101/00GK102241889SQ201010289698
公开日2011年11月16日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者徐东, 徐永, 罗居杰 申请人:深圳市科聚新材料有限公司