[go: up one dir, main page]

CN110194852B - 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用 - Google Patents

一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110194852B
CN110194852B CN201810163598.4A CN201810163598A CN110194852B CN 110194852 B CN110194852 B CN 110194852B CN 201810163598 A CN201810163598 A CN 201810163598A CN 110194852 B CN110194852 B CN 110194852B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium hydroxide
component
flame
modified
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810163598.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110194852A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atk Flame Retardant Materials Co
Original Assignee
Atk Flame Retardant Materials Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atk Flame Retardant Materials Co filed Critical Atk Flame Retardant Materials Co
Priority to CN201810163598.4A priority Critical patent/CN110194852B/zh
Publication of CN110194852A publication Critical patent/CN110194852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110194852B publication Critical patent/CN110194852B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms with aliphatic 1-olefins containing one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing atoms other than carbon or hydrogen
    • C08L23/0853Ethene vinyl acetate copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/028Compounds containing only magnesium as metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041Grinding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12Treatment with organosilicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明公开一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用,所述表面改性方法包括步骤:将氢氧化镁原料加入水中,配制成固含量为10‑25%的氢氧化镁料浆;在所述氢氧化镁料浆中加入用于提高阻燃性和伸长率的表面改性剂和研磨介质,并进行研磨和反应;反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。本发明所述的改性方法,所需设备和工艺简单、生产成本低,能广泛地应用于工业生产过程中。经过本发明所述的改性方法进行改性后,阻燃聚合物的氧指数与伸长率大幅度同时得到提高,并且降低了其对聚合物制品加工性能的影响,实现材料加工性与韧性的最优化与平衡。

Description

一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用
技术领域
本发明涉及化工材料领域,尤其涉及一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用。
背景技术
近年来,随着我国4G网络、城市轨道交通、铁路、楼宇建设等工程的大力发展,移动通信用射频(RF)电缆、漏泄电缆、铁路信号缆等射频电缆的需求量急剧上升,促使低烟无卤阻燃电缆料的使用量迅速增长,人们对电线电缆产品安全环保性能的要求越来越高。传统的含卤电缆材料在燃烧时会释放大量有毒害的卤化氢气体,对人员的生命安全及建筑设备造成损害,其使用也日益受到限制。绿色环保的低烟无卤阻燃聚烯烃材料的相关研究日益受到重视。
作为一种常用的无卤阻燃剂,氢氧化镁因具有原料来源广泛、价格低廉、热稳定性好、不挥发、不析出、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备以及抑烟作用明显等诸多优点而备受关注。其主要缺点是阻燃效率较低以及与基体树脂的相容性较差,要使阻燃性聚合物材料的阻燃性能达到一定要求,其添加量常常须达到阻燃性聚合物材料总质量的60%以上,这样势必会造成聚合物复合材料机械力学性能的恶化,因此需要对氢氧化镁进行改性。
但目前,现有的改性氢氧化镁应用于聚烯烃材料中,得到的阻燃聚合物材料主要是力学性能得到改善或者是阻燃性能得到改善,无法同时兼顾,也就是说,得到的阻燃聚合物可能氧指数很高但伸长率很低或者是伸长率很高但氧指数很低。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用,旨在解决现有改性方法无法同时提高阻燃聚合物的阻燃性和伸长率的问题。
本发明的技术方案如下:
一种氢氧化镁的表面改性方法,其包括步骤:
将氢氧化镁原料加入水中,配制成固含量为10-25%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入用于提高阻燃性和伸长率的表面改性剂和研磨介质,并进行研磨和反应;
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
优选的,所述表面改性剂为由组份A、组份B和有机溶剂组成,其中,所述组份A为γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种,所述组份B为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的一种或两种。
优选的,按质量比计,所述组份A为所述氢氧化镁原料的0.5-3%;所述组份B为所述氢氧化镁原料的0.5-3%。
优选的,按质量比计,所述组份A加组份B的和与有机溶剂的比例为50-60:50-40。
优选的,所述有机溶剂为乙醇。
优选的,反应时间为50-70min。
优选的,反应温度为70-90℃。
一种改性氢氧化镁,通过上述的改性方法改性得到。
一种改性氢氧化镁的应用,其中,将如上所述的改性氢氧化镁应用于制备阻燃聚合物。
所述的改性氢氧化镁的应用,其中,所述阻燃聚合物的制备过程包括:
将聚烯烃、相容剂先进行共混,待熔融后加入改性氢氧化镁和抗氧剂共混得到阻燃聚合物,所述聚烯烃为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯或乙烯-辛烯中的一种或几种;所述相容剂为马来酸酐接枝EVA或马来酸酐接枝PE的一种或几种;所述抗氧剂为1010、168、DLTDP、412S等中的一种或几种。
有益效果:本发明提供的改性方法,所需设备和工艺简单、生产成本低,能广泛地应用于工业生产过程中。经过本发明所述的表面改性方法进行表面改性后得到的改性氢氧化镁用于阻燃聚合物的制备,得到的阻燃聚合物的氧指数与伸长率同时得到大幅度的提高,并且降低了其对聚合物制品加工性能的影响,实现材料加工性与韧性的最优化与平衡。
具体实施方式
本发明提供一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明所提供的一种氢氧化镁的表面改性方法,其包括步骤:
将氢氧化镁原料加入水中,配制成固含量为10-25%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入用于提高阻燃性和伸长率的表面改性剂和研磨介质,并进行研磨和反应;
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
本发明采用表面改性剂对氢氧化镁进行改性,得到的改性氢氧化镁的极性得到降低,将改性氢氧化镁应用于阻燃聚合物的制备中,同时提高了阻燃聚合物的氧指数以及伸长率。本发明生产工艺简单、能耗低,能广泛应用于工业生产中。
所述固含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。本发明配制的氢氧化镁料浆固含量为10~25%,该固含量有利于与表面改性剂充分接触和反应,提高反应效率。为了使氢氧化镁原料充分的分散,具体可以先将氢氧化镁原料倒入容器中,在添加蒸馏水的同时不断进行搅拌,使得氢氧化镁原料充分的分散。
优选的,所述表面改性剂由组份A、组份B和有机溶剂组成,其中,所述组份A为γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种,所述组份B为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的一种或两种。将组份A、组份B和有机溶剂进行混合时,可以将三者加入到搅拌混合容器中进行搅拌,优选的,搅拌的时间为15min,这样,有利于三者充分的混合。
优选的,按质量比计,所述组份A为所述氢氧化镁原料的0.5-3%;所述组份B为所述氢氧化镁原料的0.5-3%。按质量比计,所述组份A加组份B的和与有机溶剂的比例为50-60:50-40。这样能够使得所述的表面改性剂与所述的氢氧化镁原料充分反应,提高反应速率。
优选的,所述有机溶剂为乙醇。所述有机溶剂是能溶解一些不溶于水的有机化合物,例如,溶解丙酮等。
优选的,所述氢氧化镁原料为天然矿石法氢氧化镁或化学合成氢氧化镁。所述天然矿石法氢氧化镁即由矿石法制备的氢氧化镁,所述化学合成氢氧化镁即由化学合成法制备的氢氧化镁。优选的,在循环式搅拌球磨机中进行研磨和反应,即在所述循环式搅拌球磨机中进行原料的研磨反应。研磨反应前,向氢氧化镁料浆中添加研磨介质以及表面改性剂。所述研磨介质是循环式搅拌球磨机中靠自身的冲击力和研磨力将物料粉碎的载能体。所述的研磨介质可以是球介质或者是棒介质,例如,由合金制作合成的球介质,由陶瓷制成的棒介质,本发明优选的是采用球介质。
优选的,反应时间为50-70min,例如具体为55min。优选的,反应温度为70-90℃,例如具体为75℃。组份A加组份B的和与有机溶剂的比例为50-60:50-40,例如具体为50:50。以便反应更加充分,提高反应效率。
实施例1:
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为10%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物以及乙醇的混合物,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷添加量为氢氧化镁的0.25%;所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为氢氧化镁的0.4%;所述乙醇的添加量与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷相加的和的比值为:50:50;反应时间为55min;应温度为75℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例2:
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为25%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙醇的混合物,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷添加量为氢氧化镁的0.65%;所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物为氢氧化镁的0.90%;所述乙醇的添加量与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷相加的和的比值为:55:45;反应时间为60min;反应温度为70℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例3:
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为15%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇的混合物,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷添加量为氢氧化镁的1.3%;所述双(4-羧基苯基)苯基氧化膦为氢氧化镁的0.65%;所述乙醇的添加量与γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:53:47;反应时间为50min;反应温度为85℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例4:
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为20%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇的混合物,同时加入研磨介质,按质量比计,所述γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的添加量为氢氧化镁的1.85%;所述双(4-羧基苯基)苯基氧化膦为氢氧化镁的1.65%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:60:40;反应时间为60min;反应温度为80℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例5:
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为18%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙醇,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷质量为氢氧化镁的1.3%;所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量为氢氧化镁的2.5%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物相加的和的比值为:50:50;反应时间为60min;反应温度为82℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例6:
将氢氧化镁原料(天然矿物石法合成)加入水中,配制成固含量为24%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷为氢氧化镁的1.6%;所述双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的质量总和为氢氧化镁的1.3%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:55:45;反应时间为65min;反应温度为85℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例7
将氢氧化镁原料(天然矿物石法合成)加入水中,配制成固含量为12%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷为氢氧化镁的2.1%;所述双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的质量总和为氢氧化镁的2%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:50:50;反应时间为55min;反应温度为75℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例8
将氢氧化镁原料(化学法合成)加入水中,配制成固含量为17%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量总和为氢氧化镁的3.0%;所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的质量总和为氢氧化镁的3.0%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:60:40;反应时间为65min;反应温度为85℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎。
实施例9
将氢氧化镁原料(天然矿石法合成)加入水中,配制成固含量为13%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入的表面改性剂为:γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦和乙醇,同时加入研磨介质,并进行研磨和反应;按质量比计,所述γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量总和为氢氧化镁的2.08%;所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的质量总和为氢氧化镁的1.59%;所述乙醇的添加量与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦相加的和的比值为:60:40;反应时间为56min;反应温度为77℃。
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎
本发明还提供一种改性氢氧化镁,其采用如上所述的改性方法改性得到。
本发明还提供一种改性氢氧化镁的应用,将如上所述的改性氢氧化镁应用于制备阻燃聚合物。
进一步,所述阻燃聚合物的制备过程包括:
将聚烯烃、相容剂先进行共混,待熔融后加入改性氢氧化镁和抗氧剂共混得到阻燃聚合物。
阻燃聚合物的加工:按照表1-表2中的比例(均为质量比例),将聚烯烃和相容剂(二者均为树脂)先加入转矩流变仪中共混,待树脂熔融后加入阻燃剂(改性氢氧化镁)和抗氧剂(二者均为粉体)共混,共混时间为15min,共混温度155℃,转速为45r/min,后续实施例均按此条件进行制备。
其中的聚烯烃为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),线性低密度聚乙烯(LLDPE)或乙烯-辛烯共聚物(POE) 中的一种或几种。本发明实施例中所采用的聚烯烃为EVA和POE的混合物,二者质量比为1:1。也就是说,在本发明实施例中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用美国杜邦公司的EVA265。乙烯-辛烯共聚物采用美国陶氏化学公司的Engage 8200。
其中的相容剂为马来酸酐接枝EVA或马来酸酐接枝PE的一种。本发明实施例的相容剂采用宁波能之光新材料股份有限公司的MC226或MC218-1。
其中的抗氧剂为1010、168、DLTDP、412S等中的一种或几种。本发明实施例中采用的抗氧剂为1010。
其中1010是指四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯,其是一种性能良好的抗氧剂,具有无毒、不易燃、不腐蚀、不污染、无臭味等优异性能,和大多数的聚合物相溶性好,有良好的防止光和热引起的变色作用。对聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化性能,并适合高温下应用,有优良的抗热氧性能。
其中168为低挥发性有机合成抗氧阻聚剂,广泛用于聚丙烯、聚乙烯、ABS、聚碳酸纤维及聚酯树脂等各类塑料的合成与加工。其是一种亚磷酸酯类抗氧剂,并且与主抗氧剂1010及1076等并用时有极好的协同效应。其中DLTDP,其化学名称为硫代二丙酸双十二醇酯,分子量514.86。用作ABS、PVC等树脂及天然橡胶和合成橡胶等胶黏剂的辅助抗氧剂,对氢过氧化物有分解作用。与酚类抗氧剂(如264、1010、1076、CA等)及紫外线吸收剂并用具协同效应。
其中412S是指抗氧剂TH-412S。
压片的条件如下:预热5min,热压5min,冷却8min,其中压片温度为 165℃,预热时的压片压力为2MPa,热压时的压片压力为10 MPa。
拉伸实验:标准 GB/T 1040-2006,拉伸速率为250mm/min。
氧指数试验方法:参考标准 GB/T 2046-2009。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
在上表1中,氢氧化镁A是由化学法制成并且不经过表面改性的或者其他改性方法得到的氢氧化镁;氢氧化镁1通过上述实施例1得到的改性氢氧化镁,氢氧化镁2通过上述实施例2得到的改性氢氧化镁;氢氧化镁3通过上述实施例3得到的改性氢氧化镁;氢氧化镁4通过上述实施例4得到;氢氧化镁5通过上述实施例5得到的改性氢氧化镁。
表2
Figure 908718DEST_PATH_IMAGE002
在上表2中,氢氧化镁B是由化学法制成并且不经过本发明提供的表面改性方法改性或者通过其他改性方法得到的氢氧化镁;氢氧化镁6通过上述实施例6得到的改性氢氧化镁,氢氧化镁C是天然矿物制成并且不经过本发明提供的表面改性方法改性或者通过其他改性方法得到的氢氧化镁;氢氧化镁7通过上述实施例7得到的改性氢氧化镁。
实验比较表明
针对表1:与不经过改性或者通过其他改性方法进行改性得到的氢氧化镁A相比,通过本发明提供的表面改性方法得到的氢氧化镁2、氢氧化镁3、氢氧化镁4以及氢氧化镁5应用于阻燃聚合物的制备时,所得到的阻燃聚合物的拉伸率和氧指数同时得到提高,并且,当组份A的用量为1.3%且组份B的用量为0.65%时,将得到改性氢氧化镁3用于阻燃聚合物的制备,此时,得到的阻燃聚合物的氧指数与伸长率均达到最大。通过本发明提供的表面改性方法得到的氢氧化镁1应用于阻燃聚合物的制备时,所得到的阻燃聚合物的拉伸率和氧指数提高不明显,因为其表面改性剂未达到一定用量。针对表2:本发明提供的方法不仅能对化学合成的氢氧化镁进行表面改性,同时也能对天然矿石法得到氢氧化镁进行表面改性。并且,将改性后的氢氧化镁用于阻燃聚合物的制备时,均能提高阻燃聚合物的伸长率和氧指数。
综上所述,本发明所述的改性方法,所需设备和工艺简单、生产成本低,能广泛地应用于工业生产过程中。经过本发明所述的改性方法进行改性后得到的改性氢氧化镁将其用于制备阻燃聚合物,得到的阻燃聚合物的阻燃性能与拉伸率同时得到提高。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种氢氧化镁的表面改性方法,其特征在于,包括步骤:
将氢氧化镁原料加入水中,配制成固含量为10-25%的氢氧化镁料浆;
在所述氢氧化镁料浆中加入用于提高阻燃性和伸长率的表面改性剂和研磨介质,并进行研磨和反应;
反应完成后,将得到的改性氢氧化镁与研磨介质分离,再过滤、干燥、粉碎;
其中,所述将氢氧化镁原料加入水中具体包括:将氢氧化镁原料倒入容器中,在添加蒸馏水的同时不断搅拌;
所述表面改性剂由组份A、组份B和有机溶剂组成,所述组份A为γ-(乙酰氧丙基)三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种,所述组份B为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或双(4-羧基苯基)苯基氧化膦的一种或两种;
按质量比计,所述组份A为所述氢氧化镁原料的0.5-3%;所述组份B为所述氢氧化镁原料的0.5-3%;
按质量比计,所述组份A加组份B的和与有机溶剂的比例为50-60:50-40。
2.根据权利要求1所述的氢氧化镁的表面改性方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙醇。
3.根据权利要求1所述的氢氧化镁的改性方法,其特征在于,反应时间为50-70min。
4.根据权利要求1所述的氢氧化镁的改性方法,其特征在于,反应温度为70-90℃。
5.一种改性氢氧化镁,其特征在于,采用如权利要求1~4任一项所述的改性方法改性得到。
6.一种改性氢氧化镁的应用,其特征在于,将如权利要求5所述的改性氢氧化镁应用于制备阻燃聚合物。
7.根据权利要求6所述的改性氢氧化镁的应用,其特征在于,所述阻燃聚合物的制备过程包括:
将聚烯烃、相容剂先进行共混,待熔融后加入改性氢氧化镁和抗氧剂共混得到阻燃聚合物,所述聚烯烃为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯或乙烯-辛烯中的一种或几种;所述相容剂为马来酸酐接枝EVA或马来酸酐接枝PE的一种或几种;所述抗氧剂为1010、168、DLTDP、412S中的一种或几种。
CN201810163598.4A 2018-02-27 2018-02-27 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用 Active CN110194852B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810163598.4A CN110194852B (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810163598.4A CN110194852B (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110194852A CN110194852A (zh) 2019-09-03
CN110194852B true CN110194852B (zh) 2022-05-03

Family

ID=67751321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810163598.4A Active CN110194852B (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110194852B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113621178B (zh) * 2020-05-09 2022-08-23 中国科学院化学研究所 纳米金属氢氧化物无卤阻燃剂及其复合材料的制备方法
CN114395274A (zh) * 2022-01-12 2022-04-26 江西广源化工有限责任公司 一种超细改性氢氧化镁及其制备方法和应用、阻燃聚烯烃电缆料
CN114656700A (zh) * 2022-03-28 2022-06-24 中核核电运行管理有限公司 一种阻燃氯丁橡胶及其制备方法
CN117083243A (zh) * 2023-03-17 2023-11-17 广东邦普循环科技有限公司 高cod镍钴锂镁废水的资源化方法及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103788408A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 广州辰东化工科技有限公司 Dopo改性无机阻燃剂及其制备方法
US9005761B2 (en) * 2011-12-22 2015-04-14 Elite Material Co., Ltd. Halogen-free resin composition and its application for copper clad laminate and printed circuit board
CN104592790A (zh) * 2013-12-27 2015-05-06 江苏艾特克阻燃材料有限公司 一种氢氧化镁粒径控制及改性的方法
CN106590211A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 重庆艾布特家具有限公司 一种阻燃板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9005761B2 (en) * 2011-12-22 2015-04-14 Elite Material Co., Ltd. Halogen-free resin composition and its application for copper clad laminate and printed circuit board
CN104592790A (zh) * 2013-12-27 2015-05-06 江苏艾特克阻燃材料有限公司 一种氢氧化镁粒径控制及改性的方法
CN103788408A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 广州辰东化工科技有限公司 Dopo改性无机阻燃剂及其制备方法
CN106590211A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 重庆艾布特家具有限公司 一种阻燃板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"DOPO-氢氧化铝复合型阻燃剂的制备与研究";骆冬冬;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20130415;第13-14,19-23页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110194852A (zh) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110194852B (zh) 一种改性氢氧化镁、表面改性方法及应用
CN103467832B (zh) 耐低温柔性可交联无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN108276659B (zh) 一种高阻燃高耐热的mpp管材及其制备方法
CN103435887B (zh) 一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法
CN103172918B (zh) 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN103304883B (zh) 含磷杂环化合物的无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物
CN109627567A (zh) 一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料及其制备方法
CN107286518A (zh) 一种低烟阻燃可陶瓷化pvc材料及其制备方法和应用
CN102002184A (zh) 一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物及其制备方法
KR20130102561A (ko) 폴리페닐렌에테르계 수지 조성물 및 그 성형품
CN104231409A (zh) Eva/mlldpe组份型低烟无卤辐照交联电线电缆料、其制备方法及应用
CN102219978A (zh) 一种电线电缆覆盖材料用无卤阻燃聚烯烃弹性体组合物
CN107141624A (zh) 一种电缆用导热阻燃耐候防静电环保绝缘材料及其制备方法
CN102643469A (zh) 一种ldpe/eva阻燃复合材料及其制备方法
CN103013035A (zh) 一种阻燃耐热abs组合物及其制备方法
CN103333403A (zh) 一种无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆护套料及其制备方法
CN110776710A (zh) 一种模口低流延的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料
CN105542312A (zh) 一种碳纤维增强的无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101624457B (zh) 一种基于环保的赤泥复配改性协同阻燃聚乙烯
CN104530545A (zh) 一种ul高温电子线用125℃辐照交联pe电缆料及其制备方法
CN108299814B (zh) 一种低溴高效环保阻燃聚碳酸酯
CN108285552A (zh) 一种改性氢氧化镁、改性方法及应用
CN103242614B (zh) 无卤阻燃hips塑胶改性材料及其制备方法
CN103881192A (zh) 高机械性能无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
CN103849076A (zh) 纳米级阻燃增强ps/pe合金材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant