包含基于哌嗪的金属盐混合物的阻燃聚烯烃树脂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种阻燃聚烯烃树脂，其包含的混合物含有：0.1至80wt%的哌嗪金属盐或其聚合物，10至80.0wt%的含氮增效剂或磷/氮阻燃剂，1-50wt%的无机化合物物，其中所述混合物组分的总和为100wt%。
【专利说明】包含基于哌嗪的金属盐混合物的阻燃聚烯烃树脂【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阻燃混合物和其制备方法，更具体的涉及了一种聚烯烃树脂，其具有优秀的阻燃性且包含基于哌嗪的金属盐混合物。
[0002]发明背景
[0003]热塑性树脂具有优秀耐化学性、机械强度、电绝缘性，在电气、电子、汽车配件的外壳、连接器等中被广泛使用。在热塑性树脂于电器和电子装置领域中使用的情况下，为确保消防安全而赋予其阻燃性是十分必要的。
[0004]在制备过程中其处于熔化状态时，阻燃剂对热塑性塑料的安全性产生影响。根据国际标准应当使用大量阻燃剂以实现塑料合适的阻燃性。此外，需要高温下的化学反应以实现阻燃性，因而阻燃剂可能损害塑料的加工稳定性。例如，聚合物降解，交联反应，气体释放或退色可能会增加。另外，在以上描述的过程中，加热分解生成基于卤素的气体，从而由于如模塑装置、冲模等装置的腐蚀和有毒气体，导致工作环境的恶化。
[0005]尤其是，据发现在聚乙烯和聚丙烯中使用含磷的阻燃剂不能充分减少加工引发的问题，例如树脂的降解和退色。
[0006]以下专利，例如PCT/EP97/01664和出版号为N0.19734437和19737727的德国公开专利，公开了，经过与单独使用一种主阻燃剂的情况对比，通过将一种主阻燃剂与其他的作为阻燃剂增效剂的阻燃剂混合可能可以增强阻燃性。另外公开了增效剂的实例，其可能包含三聚氰胺和三聚氰胺化合物(三聚氰胺氰尿酸盐和三聚氰胺磷酸盐)，其可能独立的赋予任意一种热塑性塑料某种程度的阻燃性的且显著的改善了通过混合磷酸等获得的效果。
[0007]最近，一种哌嗪焦磷酸盐化合物由于它作为阻燃组合物的一个组分加入合成树脂产生卓越的效果而引起了关注。制造哌嗪焦磷酸盐的方法已被大量报道。例如，出版号为N0.Sho 47-88791的日本公开专利公开了一种哌嗪焦磷酸盐作为可溶于水沉淀物，其通过将哌嗪盐酸盐与焦磷酸钠在水溶液中反应获得。另外，出版号为Nos.3810850和4599375的美国专利公开了一种制备哌嗪焦磷酸盐的方法，通过将哌嗪(无水)与焦磷酸钠(无水)在水溶液中反应，随后盐酸处理，以沉淀的形式获得。然而，关于哌嗪酸金属盐化合物研究尚未被发现。特别是，可理解为是哌嗪双磷酸盐以中介物的形式存在，是水溶性的且具有优秀的阻燃性，但难以处理，因而哌嗪双磷酸盐以金属盐化合物的形式制备从而作为具有结构安全性和优秀品质的阻燃剂使用。
[0008]另外，众所周知氯化钠等是作为以上描述的制备中生成的杂质被生产的，在应用到半导体，电子装置等时，造成负面效果。进一步，根据以上描述的制备，这样制备的产物收率低，未加工材料昂贵且需要处理废弃物的花费。另外，最大的困难之一是由于具有良好的阻燃性的哌嗪双磷酸盐是水溶性的，难于应用与树脂和处理。
[0009]在哌嗪双磷酸盐或哌嗪焦磷酸盐被当做阻燃组合物中的一个组分使用的情况下，不计杂质作用为显示V-O等级的阻燃性，应当在其中使用大量，至少大约30wt%或更多的量。因此，从经济角度看，大量昂贵的哌嗪焦磷酸盐并非显著有效。
【发明内容】
[0010]技术问题
[0011]本发明的一个目的是为了提供一种具有十分优秀的阻燃性的热塑性聚烯烃树脂，其中基于哌嗪的化合物和基于三聚氰胺的化合物以合适的比例使用于聚烯烃树脂，选择性的往其中加入填充剂，从而具备优秀的阻燃性，同时没有机械性质的退化，且因卤素不包含其中，以至于不会生成卤代毒性气体，以及提供一种制备所述聚烯烃树脂的方法。
[0012]技术方案
[0013]在一个方面，本发明提供了一种阻燃聚烯烃树脂，在聚烯烃聚合物组合物中包含基于哌嗪的金属盐混合物，通过使用含有缩合产物的阻燃混合物，可具有优秀的工艺加工性质，优秀的阻燃性和色彩属性，所述阻燃混合物中有I至80.0wt%哌嗪酸盐或聚合物，10至80.0wt%的三聚氰胺多聚磷酸盐(其为磷/氮阻燃剂)，以及0.1至30wt%的在其中作为稳定剂的基本化合物、两性化合物和无机物，其中各组分的总量为100wt%。
[0014]有益效果
[0015]根据本发明具有优秀阻燃性的聚烯烃树脂组合物可能包含10至60wt%的阻燃混合物，所述混合物在热塑型聚烯烃形成的树脂为100重量份的基础上，包含I至80wt%的哌嗪盐化合物，10至80wt%的三聚氰胺基化合物，以及填料。其中哌嗪盐化合物是哌嗪双磷酸盐或哌嗪焦磷酸盐。尤其是，当制备在合适比例下具有优秀均一性和分散性的混合物时，可能会使用可以提供合适热量的搅拌器等。且由于应用的热量和自身潜在的热量，制备的阻燃剂的剂型为小丸剂等。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是哌嗪酸双磷酸盐化合物的FT-1R分析获得的结果示意图；和
[0017]图2是使用阻燃混合物得到热分解结果示意图。
[0018]最佳实施方式
[0019]本发明人致力于研究非卤系阻燃剂，其结果是，研究集中于含磷量高的以盐形式存在的哌嗪酸盐化合物，并发现包含有作为有效组分的化合物中无机阻燃剂和三聚氰胺盐的阻燃剂，可以提供优秀的阻燃性同时不引起任意种类树脂相关机械性质的恶化，从而使本发明完整。也就是说，本发明的目的是提供一种非卤系的阻燃组合物，其可以提供优秀的阻燃性同时不引发机械性质的恶化、烟和不良气味的生成，通过包含以以下化学式I为代表的哌嗪酸盐金属化合物，与聚烯烃树脂相关，然后得到具有优秀阻燃性的树脂。
[0020]化学式I
[0021]
【权利要求】
1.一种包含阻燃混合物的聚烯烃树脂，包含: 选自由哌嗪双磷酸金属盐、三聚氰胺多聚磷酸盐和无机化合物组成的组中的至少一种缩合物混合物，作为阻燃混合物。
2.权利要求1的阻燃聚烯烃树脂，其中所述阻燃混合物基于塑料模塑组合物而被包含的量为10至60wt%。
3.权利要求1的阻燃聚烯烃树脂，其中所述哌嗪双磷酸金属盐基于聚烯烃树脂，在阻燃混合物中被包含的量为0.1至50wt%。
4.一种阻燃母料，其通过混合通过使用聚烯烃树脂和权利要求1的阻燃混合物获得的混合物和/或小丸剂而生产。
5.权利要求2的聚烯烃树脂，其中所述聚烯烃树脂包含至少一种选自由烯烃聚合物，例如聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丁烯-1和聚3-甲基戊烯，或者热塑性聚烯烃树脂，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯丙烯共聚物，组成的组中的聚 合物。
【文档编号】C08L23/02GK103547625SQ201180067852
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2011年12月14日 优先权日:2011年1月6日
【发明者】李大熙, 李晟旭, 金尚范, 金昌圭, 安承大, 安钟仁 申请人:斗本, 乐天化学株式会社