專利名稱：一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高濃度塑料納米阻燃母粒生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)塑料采用的鹵系、氯系、銻系、磷系、氮系或無機系列阻燃劑，多數(shù)為粉狀產(chǎn)品。這些阻燃劑需要多種產(chǎn)品復(fù)配后，通過造粒機擠出造粒后，用于塑料拉絲、擠出、注塑、涂覆等制品成型。因為技術(shù)水平、設(shè)備條件或工藝控制等因素影響，使用粉狀阻燃劑，存在著采購煩瑣、分散性不好、阻燃效果差、材料性能下降大、粉塵污染、工藝繁雜等多方面問題。
目前生產(chǎn)的阻燃母粒，多數(shù)是幾種產(chǎn)品簡單復(fù)配后造粒而成，產(chǎn)品濃度低、分散性差，塑料添加使用時存在著添加量大、相容性差、機械性能下降大、阻燃效果一般、分散效果不好等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高濃度、高分散性的可替代粉狀阻燃劑的納米級的阻燃母粒的生產(chǎn)方法。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒具有使用采購方便、添加簡單、阻燃劑濃度高、阻燃效率高，材料理化指標優(yōu)、成本低、材料出現(xiàn)問題可追溯性強等特點。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20-30份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷50-60份、納米氫氧化鎂6-10份、EVA或PE 8-10份、抗氧劑0.25-0.3份、聚乙烯蠟1.2-1.5份、偶聯(lián)劑0.4-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5份、界面活性分散劑0.35-0.45份、稀釋劑1.2-1.5份，將上述三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷阻燃劑投入到高速攪拌機中攪拌混合6-8分鐘，投入偶聯(lián)劑，混合3-5分鐘后，再投入到低速運轉(zhuǎn)的攪拌罐中；高速攪拌機升溫到80-85℃，將納米氫氧化鎂投入高速攪拌機中高速攪拌，將硅烷偶聯(lián)劑、分散劑加入稀釋劑中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入上述裝有納米氫氧化鎂高速攪拌機中，在5-6分鐘內(nèi)分三次噴入，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；EVA或PE、抗氧劑、聚乙烯蠟一起投入到上述運轉(zhuǎn)的低速攪拌罐中，上述所有組份在低速攪拌罐中攪拌8-10分鐘后放料，通過平行雙螺桿擠出機造粒成顆粒。
本發(fā)明采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20-30份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷50-60份、納米氫氧化鎂6-10份、EVA VA18-MI3 8-10份、抗氧劑B-215 0.25-0.3份、聚乙烯蠟1.2-1.5份、偶聯(lián)劑KH550 0.4-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑A-174 0.4-0.5份、分散劑K0-311 0.35-0.45份、稀釋劑無水乙醇1.2-1.5份，將上述三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷阻燃劑投入到高速攪拌機中攪拌混合6-8分鐘，投入偶聯(lián)劑KH550，混合3-4分鐘后，再投入到低速攪拌罐中；高速攪拌機升溫到80-85℃，將納米氫氧化鎂投入高速攪拌機中高速攪拌，將硅烷偶聯(lián)劑A-174、界面活性分散劑K0-311加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入上述裝有納米氫氧化鎂高速攪拌機中，在5-6分鐘內(nèi)分三次噴入，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；EVA VA18-MI3、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述的低速攪拌罐中，上述所有組份在低速攪拌罐中攪拌8-10分鐘后放料，通過平行雙螺桿擠出機造粒成顆粒。
本發(fā)明采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷60份、納米氫氧化鎂6份、PE 10份、抗氧劑B-215 0.25份、聚乙烯蠟1.5份、偶聯(lián)劑KH550 0.6份、硅烷偶聯(lián)劑A-174 0.45份、界面活性分散劑K0-311 0.30份、稀釋劑無水乙醇1.2份。
本發(fā)明所述的平行雙螺桿擠出機采用SHJ-65型擠出機，加料區(qū)溫度為145℃-155℃，塑化區(qū)溫度為155℃-160℃，計量擠出區(qū)溫度為150℃-160℃，機頭成型溫度為145℃，加料轉(zhuǎn)速為150-160轉(zhuǎn)/分鐘，主機轉(zhuǎn)速為350-360轉(zhuǎn)/分鐘，主機電流為90-110安培，機頭壓力為3.5-3.8MP，采用風(fēng)冷或水環(huán)切粒成型。
本發(fā)明積極效果如下本發(fā)明方法由于添加活化改性納米材料，母粒分散性優(yōu)良、阻燃性提高。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒在增加塑料阻燃性的同時保證了塑料的耐磨性、剛性、韌性、抗老化性等性能，應(yīng)用納米技術(shù)和材料使一些普通塑料具有工程塑料的性能，在一些領(lǐng)域內(nèi)代替工程塑料，降低了成本。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒具有添加量小、采購方便、使用簡單、濃度高、阻燃效率高，成本低，材料理化指標優(yōu)、材料出現(xiàn)問題可追溯性強等特點。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母?？梢酝耆娲蹱钭枞紕苯犹砑拥剿芰现?，用于拉絲、擠出、注塑、吹塑或加纖造粒等，簡化使用工序，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高材料性能。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒通過調(diào)整載體塑料，可以形成系列化產(chǎn)品。分別可以與PA、PP、PE、ABS、PBT等不同塑料直接共混使用，解決塑料阻燃性問題。
性能對照比較采用同等濃度的阻燃母粒和粉狀阻燃劑PP配方表。

采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒與同等含量粉狀阻燃劑在PP中的使用性能對照。

采用同等濃度的阻燃母粒和粉狀阻燃劑PA配方表。

采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒與同等含量粉狀阻燃劑在PA中的使用性能對照。

具體實施例方式一種高濃度塑料納米阻燃母粒生產(chǎn)方法，采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20-30份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷50-60份、納米氫氧化鎂6-10份、EVA或PE 8-10份、抗氧劑B-215 0.25-0.3份、聚乙烯蠟1.2-1.5份、偶聯(lián)劑KH550 0.4-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑A-174 0.4-0.5份、界面活性劑分散劑K0-311 0.35-0.45份、稀釋劑無水乙醇1.2-1.5份。
具體生產(chǎn)方法如下一、粉狀阻燃劑表面改性本發(fā)明組份中粉狀阻燃劑依照不同塑料中的阻燃協(xié)同原理，按不同份數(shù)配比。將三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚阻燃劑稱重后，投入到轉(zhuǎn)速為2500-3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌機，啟動高速攪拌混合6-8分鐘。投入偶聯(lián)劑KH550，混合3-4分鐘后，粉狀阻燃劑通過高速攪拌機中高速攪拌混合均勻，并被偶聯(lián)活化處理，把表面偶聯(lián)處理活化的料放到轉(zhuǎn)速為120-150轉(zhuǎn)/分鐘的低速攪拌罐中，保持攪拌。
二、納米材料與載體和助劑的處理。
本發(fā)明組份中含有6-10％的納米氫氧化鎂，顆粒尺寸為25-65nm。
納米氫氧化鎂常溫吸收水分，產(chǎn)生二次團聚，所以原料采用真空包裝。高速攪拌機升溫到80-85℃，拆包后迅速投到高速混合機攪拌，并將表面改性劑分三次噴入充分改性活化。
將硅烷偶聯(lián)劑A-174、界面活性分散劑K0-311加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，在5-6分鐘內(nèi)分三次噴入，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化后，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；改性后的納米材料分散性優(yōu)良，其特有的大比表面積、小粒子效應(yīng)，以及二維層板三維晶體的均勻特殊結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，增加了體系的分散性。
將配方中EVA或PE、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述的低速攪拌罐。所有組份在低速攪拌罐中攪拌8-10分鐘后放料以上原料經(jīng)過在低速攪拌罐中混合后，通過平行雙螺桿擠出機造粒成顆粒，所述的平行雙螺桿擠出機采用SHJ-65型擠出機。
三、平行雙螺桿擠出工藝加料區(qū)(1-3區(qū))溫度設(shè)置145℃-155℃，塑化區(qū)(4-7區(qū))溫度設(shè)置155℃-160℃，計量擠出區(qū)(8-9區(qū))溫度設(shè)置150℃-160℃，機頭成型溫度設(shè)置145℃，加料轉(zhuǎn)速150-160轉(zhuǎn)/分鐘，主機轉(zhuǎn)速350-360轉(zhuǎn)/分鐘，主機電流90-110安培，機頭壓力3.5-3.8MP，采用風(fēng)冷或水環(huán)切粒成型。
本發(fā)明實施例如下實施例1一、采用如下表所述重量份數(shù)比組份


二、生產(chǎn)方法1、粉狀阻燃劑表面改性；將三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚阻燃劑稱重后，投入高速攪拌機(轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)/分鐘)，啟動高速攪拌混合7分鐘。投入偶聯(lián)劑KH550，混合3.5分鐘后，把表面偶聯(lián)處理活化的料投入低速攪拌罐中(轉(zhuǎn)速140轉(zhuǎn)/分鐘)，保持攪拌。
2、將納米氫氧化鎂材料稱重后，高速攪拌機升溫到80℃，投入高速攪拌機，啟動高速攪拌。
將上述偶聯(lián)劑、分散劑、界面活性劑加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，在5.5分鐘內(nèi)分三次噴入，攪拌15分鐘后，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化后，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；納米材料被充分活化后，放入到上述低速攪拌罐中。
3、將配方中EVA(VA18-MI3)、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述低速攪拌罐中。上述所有組份攪拌8分鐘后放料。
4、混合處理好的物料，投入平行雙螺桿擠出機造粒，采用風(fēng)冷造粒成型。
5、SHJ-65型擠出工藝溫度

實施例2一、采用如下表所述重量份數(shù)比組份

二、生產(chǎn)方法1、粉狀阻燃劑表面改性；將三氧化二銻和十溴二苯乙烷阻燃劑稱重后，投入高速攪拌機(轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分鐘)，啟動高速攪拌混合6分鐘。投入偶聯(lián)劑KH550，混合3分鐘后，把表面偶聯(lián)處理活化的料放到低速攪拌罐中(轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)/分鐘)，保持攪拌。
2、將納米氫氧化鎂材料稱重后，高速攪拌機升溫到85℃，投入高速攪拌機，啟動高速攪拌。
將上述偶聯(lián)劑、分散劑、界面活性劑加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，在5分鐘內(nèi)分三次噴入，攪拌12分鐘后，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；3、將配方中EVA(VA18-MI3)、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述低速攪拌罐中。上述所有組份攪拌9分鐘后放料。
4、處理混合好的料，投入平行雙螺桿擠出機造粒，采用風(fēng)冷造粒成型。
5、SHJ-65型擠出工藝溫度

實施例3一、采用如下表所述重量份數(shù)比組份

二、生產(chǎn)方法1、粉狀阻燃劑表面改性；將三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚阻燃劑稱重后，投入高速攪拌機(轉(zhuǎn)速2700轉(zhuǎn)/分鐘)，啟動高速攪拌混合8分鐘。投入偶聯(lián)劑KH550，混合4分鐘后，把表面偶聯(lián)處理活化的料放到低速攪拌罐中(轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘)，保持攪拌。
2、將納米氫氧化鎂材料稱重后，高速攪拌機升溫到85℃，投入高速攪拌機，啟動高速攪拌。
將上述偶聯(lián)劑、分散劑、界面活性劑加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，在6分鐘內(nèi)分三次噴入，攪拌14分鐘后，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化后，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；3、將配方中EVA(VA18-MI3)、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述低速攪拌罐中。上述所有組份攪拌10分鐘后放料。
4、處理混合好的料，投入平行雙螺桿擠出機造粒，采用風(fēng)冷造粒成型。
5、SHJ-65型擠出工藝溫度

實施例4二、采用如下重量份數(shù)比組份

二、生產(chǎn)方法1、粉狀阻燃劑表面改性；將三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚阻燃劑稱重后，投入高速攪拌機(轉(zhuǎn)速2700轉(zhuǎn)/分鐘)，啟動高速攪拌混合6分鐘。投入偶聯(lián)劑KH550，混合5分鐘后，把表面偶聯(lián)處理活化的料放到低速攪拌罐中(轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘)，保持攪拌。
2、將納米氫氧化鎂材料稱重后，高速攪拌機升溫到85℃，投入高速攪拌機，啟動高速攪拌。
將上述偶聯(lián)劑、分散劑、界面活性劑加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，在6分鐘內(nèi)分三次噴入，攪拌15分鐘后，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；3、將配方中EVA(VA18-MI3)、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述低速攪拌罐中。上述所有組份攪拌10分鐘后放料。
4、處理混合好的料，投入平行雙螺桿擠出機造粒，采用風(fēng)冷造粒成型。
5、SHJ-65型擠出工藝溫度

權(quán)利要求
1.一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20-30份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷50-60份、納米氫氧化鎂6-10份、EVA或PE 8-10份、抗氧劑0.25-0.3份、聚乙烯蠟1.2-1.5份、偶聯(lián)劑0.4-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5份、界面活性分散劑0.35-0.45份、稀釋劑1.2-1.5份，將上述三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷阻燃劑投入到高速攪拌機中攪拌混合6-8分鐘，投入偶聯(lián)劑，混合3-5分鐘后，再投入到低速運轉(zhuǎn)的攪拌罐中；高速攪拌機升溫到80-85℃，將納米氫氧化鎂投入高速攪拌機中高速攪拌，將硅烷偶聯(lián)劑、分散劑加入稀釋劑中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入上述裝有納米氫氧化鎂高速攪拌機中，在5-6分鐘內(nèi)分三次噴入，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；EVA或PE、抗氧劑、聚乙烯蠟一起投入到上述運轉(zhuǎn)的低速攪拌罐中，上述所有組份在低速攪拌罐中攪拌8-10分鐘后放料，通過平行雙螺桿擠出機造粒成顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20-30份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷50-60份、納米氫氧化鎂6-10份、EVA VA18-MI3 8-10份、抗氧劑B-215 0.25-0.3份、聚乙烯蠟1.2-1.5份、偶聯(lián)劑KH5500.4-0.6份、硅烷偶聯(lián)劑A-174 0.4-0.5份、分散劑K0-311 0.35-0.45份、稀釋劑無水乙醇1.2-1.5份，將上述三氧化二銻和十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷阻燃劑投入到高速攪拌機中攪拌混合6-8分鐘，投入偶聯(lián)劑KH550，混合3-4分鐘后，再投入到低速攪拌罐中；高速攪拌機升溫到80-85℃，將納米氫氧化鎂投入高速攪拌機中高速攪拌，將硅烷偶聯(lián)劑A-174、界面活性分散劑K0-311加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入上述裝有納米氫氧化鎂高速攪拌機中，在5-6分鐘內(nèi)分三次噴入，物料溫度達到80℃后，納米材料被充分活化，迅速放入上述低速攪拌罐中，保持攪拌狀態(tài)；EVA VA18-MI3、抗氧劑B-215、聚乙烯蠟一起投入到上述的低速攪拌罐中，上述所有組份在低速攪拌罐中攪拌8-10分鐘后放料，通過平行雙螺桿擠出機造粒成顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于采用如下重量份數(shù)比組份三氧化二銻20份、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷60份、納米氫氧化鎂6份、PE 10份、抗氧劑B-2150.25份、聚乙烯蠟1.5份、偶聯(lián)劑KH550 0.6份、硅烷偶聯(lián)劑A-174 0.45份、界面活性分散劑K0-311 0.30份、稀釋劑無水乙醇1.2份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的平行雙螺桿擠出機采用SHJ-65型擠出機，加料區(qū)溫度為145℃-155℃，塑化區(qū)溫度為155℃-160℃，計量擠出區(qū)溫度為150℃-160℃，機頭成型溫度為145℃，加料轉(zhuǎn)速為150-160轉(zhuǎn)/分鐘，主機轉(zhuǎn)速為350-360轉(zhuǎn)/分鐘，主機電流為90-110安培，機頭壓力為3.5-3.8MP，采用風(fēng)冷或水環(huán)切粒成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高濃度塑料納米阻燃母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的平行雙螺桿擠出機采用SHJ-65型擠出機，加料區(qū)溫度為145℃-155℃，塑化區(qū)溫度為155℃-160℃，計量擠出區(qū)溫度為150℃-160℃，機頭成型溫度為145℃，加料轉(zhuǎn)速為150-160轉(zhuǎn)/分鐘，主機轉(zhuǎn)速為350-360轉(zhuǎn)/分鐘，主機電流為90-110安培，機頭壓力為3.5-3.8MP，采用風(fēng)冷或水環(huán)切粒成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高濃度塑料納米阻燃母粒生產(chǎn)方法，其包括粉狀阻燃劑表面改性，粉狀阻燃劑通過高速攪拌機中高速攪拌混合均勻，并被偶聯(lián)活化處理，本發(fā)明采用納米氫氧化鎂，將硅烷偶聯(lián)劑A－174、界面活性分散劑KO－311加入無水乙醇中稀釋均勻，采用高壓霧狀噴入高速攪拌機，納米材料被充分活化后，增加了體系的分散性；采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的阻燃母粒在增加塑料阻燃性的同時保證了塑料的耐磨性、剛性、韌性、抗老化性等性能，應(yīng)用納米技術(shù)和材料使一些普通塑料具有工程塑料的性能，在一些領(lǐng)域內(nèi)代替工程塑料，降低了成本。
文檔編號C09K21/14GK1865335SQ20061001287
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者李彥波 申請人:李彥波