专利名称：一种制备高含量氧化锑母粒的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备高含量氧化锑母粒的方法。
背景技术：
氧化锑作为一种常用的阻燃添加剂，广泛应用于阻燃领域。传统氧化锑表面改性一般是通过加入偶联剂在高速混合机或改性机中改性，中国专利申请《一种三氧化二锑母粒的制造方法》(申请号200710000830.4)公开了一种以氧化锑、载体、分散剂、偶联剂为原料、在高速分散机、连续改性机中进行预混合、改性，在双螺杆挤出机的作用下制备出氧化锑母粒的技术。但此类方法大多数改性剂是以物理吸附的形式粘结于氧化锑粉体表面， 外泄粉尘高，改性效果低，表面改性不均匀，热稳定性低。目前在密炼机中加入分散剂、偶联剂等在挤出机中进行改性的方法也有不少报道，中国专利申请《一种制备高粉体含量母粒的方法》(申请号200810041485. 3)公开了一种以粉体、载体、分散剂、润滑剂、偶联剂为原料、在密炼机的作用下进行改性，然后在挤出机中造粒。但此类方法也未能满足高性能材料要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备过程中低排放、低耗能、低粉尘、且产品表面改性效果优、热稳定性高的制备高含量氧化锑母粒的方法。制备高含量氧化锑母粒的方法包括以下步骤
步骤I氧化锑粉体的表面改性将粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 70 100
I.O 5. 0，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为40 80°C的条件下，表面改性O. 5 3. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2挤出造粒将重量百分比为80 95%经磷酸酯改性的氧化锑粉体，5 20%载体，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得高含量的氧化锑母粒。所述磷酸酯为十四烷磷酸，十二烷基磷酸酯，磷酸异辛酯，正十六烷基磷酸，磷酸三丁酯中一种或几种的组合。所述载体为树脂和弹性体聚丙烯(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)，或聚丙烯弹性体(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)，或热塑性烯烃(TOP)，或热塑性弹性体(TPE)，或聚乙烯(PE)。所述未改性氧化锑粉体粒径在O. 4 2. O微米之间。本发明与传统氧化锑母粒的生产工艺主要区别在于先采用液相方法制备表面改性效果好的氧化锑粉体，再与不同的高分子载体共混可制备高含量氧化锑母粒。该方法无需添加加工助剂，且分散性好，与塑料相容性好，粉尘低。磷酸酯通过化学接枝氧化锑表面，还有利于磷锑协同阻燃效应，提高阻燃产品阻燃性能。同时反应介质无水乙醇及过量的磷酸酯可以循环使用，有效降低成本。
具体实施例方式实施例I
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有十二烷基磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 70 I. 0，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为78°C的条件下，表面改性O. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2挤出造粒将重量百分比为80%经十二烷基磷酸酯改性的氧化锑粉体，20%聚丙烯(PP)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑80%的PP母粒。实施例2
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有十四烷磷酸的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 70 3. O，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为 65°C的条件下，表面改性I. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末； 步骤2 挤出造粒将85克经十四烷磷酸改性的氧化锑粉体，15克低密度聚乙烯 (LDPE)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑85%的PE母粒。实施例3
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有正十六烷基磷酸的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 70 5.0，经分散机高速分散1011^11，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为60°C的条件下，表面改性2. O小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2挤出造粒将90克经正十六烷基磷酸改性的氧化锑粉体，10克乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EVA)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑90%的EVA母粒。实施例4
步骤I 氧化锑粉体的表面改性将100克粒径O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯磷酸异辛酯的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 75 1.0，经分散机高速分散101!^11，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为55°C的条件下，表面改性3. O小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2挤出造粒将95克经磷酸酯磷酸异辛酯改性的氧化锑粉体，5克聚乙烯(PE)， 经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑95%的PE母粒。实施例5
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有磷酸三丁酯的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 75
3.0，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为 42°C的条件下，表面改性3. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末； 步骤2挤出造粒将90克经磷酸三丁酯改性的氧化锑粉体，10克苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SBS)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑90%的母粒。实施例6
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有十二烷基磷酸酯磷酸三丁酯的质量比为3:1的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 75 5. O，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为75°C的条件下，表面改性I. O小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2 挤出造粒将95克经上述混合磷酸酯改性的氧化锑粉体，5克聚氯乙烯 (PVC)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑95%的PVC母粒。实施例7
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体与含有十四烷磷酸磷酸异辛酯的质量比为4:1的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇 磷酸酯的重量比为100 80 I. O，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为60°C的条件下，表面改性2. 5小时；反应结束后，过滤，烘干， 获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2 挤出造粒将85克经上述混合磷酸酯改性的氧化锑粉体，15克聚丙烯弹性体(POE)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑85%的POE母粒。实施例8
步骤I氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑粉体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质量比为 1:1:1:1的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 65 3. O，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为75°C的条件下，表面改性O. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；
步骤2 挤出造粒将80克经上述混合磷酸酯改性的氧化锑粉体，20克苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SEBS)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑80%的母粒。实施例9
步骤I 氧化锑粉体的表面改性将100克粒径为O. 4 2. O微米的未改性氧化锑
粉体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异辛酯磷酸三
5丁酯的质量比为I : 1:1:1:1的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为 100 :80 5.0，经分散机高速分散1011^11，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为70°C的条件下，表面改性2. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化铺粉末；
步骤2 挤出造粒将85克经上述混合磷酸酯改性的氧化锑粉体，15克热塑性烯烃 (TOP)，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛自动分级，可得含氧化锑85%的母粒。以下是分别用未改性氧化锑粉体和本发明方法生产的改性氧化锑粉末配置的阻燃聚丙烯(PP)的配方和性能比较表
表I、阻燃聚丙烯(PP)的配方组合
配方聚丙烯/g十溴二苯乙焼/g未改性氧化锑粉体/g实施例3制备的氧化锑母粒/gI1002482100248
表2、阻燃聚丙烯(PP)的性能测试
性能执行标准配方I配方2断裂伸长率/%GB/T1040-1992268. 7433. 6拉伸强度/MPaGB/T1040-199234. 537. 7简支梁缺口抗冲击强度/KJ. m_2GB/T1043-199330. 238. I悬臂梁缺口冲击强度/KJ. m_2GB/T1843-19966. 57. O塑料燃烧性能UL94(3. O)GB/T2408-1996V-OV-O塑料燃烧性能氧指数法/%GB/T2408-199323. 223. 权利要求
1.一种制备高含量氧化锑母粒的方法，其特征在于工艺步骤如下步骤I氧化锑粉体的表面改性将粒径为0. 4 2. 0微米级的未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯的乙醇溶液混合，其中氧化锑乙醇磷酸酯的重量比为100 70 100 1.0 5. 0，经分散机高速分散lOmin，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中，在反应温度为40 80°C的条件下，表面改性0. 5 3. 5小时；反应结束后，过滤，烘干，获得白色的改性氧化锑粉末；步骤2 挤出造粒将重量百分比为80 95%磷酸酯改性的氧化锑粉体，5 20%载体，经高速混合机混合分散后直接加入双螺杆挤出机挤出造粒，然后经振动筛 自动分级，可得高含量的氧化锑母粒。
2.如权利要求I所述的一种制备高含量氧化锑母粒的方法，其特征在于所述未改性氧化锑粉体粒径在0. 4 2. 0微米之间。
3.如权利要求I所述的一种制备高含量氧化锑母粒的方法，其特征在于磷酸酯为十四烷磷酸，十二烷基磷酸酯，磷酸异辛酯，正十六烷基磷酸，磷酸三丁酯中一种或几种的组合。
4.如权利要求I所述的一种制备高含量氧化锑母粒的方法，其特征在于所述载体为树脂和弹性体聚丙烯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，或聚丙烯弹性体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，或热塑性烯烃TOP，或热塑性弹性体TPE，或聚乙烯PE。
全文摘要
一种制备高含量氧化锑母粒的方法，将未改性氧化锑粉体与含有磷酸酯的乙醇溶液混合，经分散机高速分散，然后转入带有搅拌及回流装置的反应器中表面改性，过滤烘干得改性氧化锑粉末；将改性氧化锑粉体和载体经高速混合分散后直接入双螺杆挤出机挤出造粒、筛分，得高含量氧化锑母粒。本发明先采用液相方法制备表面改性效果好的氧化锑粉体，再与不同的高分子载体共混制备高含量的氧化锑母粒，无需添加加工助剂，且分散性好，与塑料相容性好，粉尘低。磷酸酯通过化学接枝氧化锑表面，还有利于磷锑协同阻燃效应，提高阻燃产品阻燃性能。同时反应介质无水乙醇及过量的磷酸酯可循环使用，有效降低成本。
文档编号C08J3/22GK102585288SQ20121001456
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者尹作栋, 张涛, 童张法, 苏孟, 陈笑 申请人:广西大学