
技术摘要:
本发明公开了一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料,该聚氯乙烯电缆料包含一种新型的阻燃剂,该阻燃剂的制备方法是先由氯化石蜡和对羟基苯甲酸反应制备含羧基氯化石蜡,再由含羧基氯化石蜡经酰化得含酰氯氯化石蜡,然后再与三(2‑羟乙基)异氰尿酸酯发生酯化反应得到异氰尿酸酯改 全部
背景技术:
PVC电缆料是一种以聚氯乙烯树脂为主体,加入各种助剂及填料等经混合、造粒而 得的一种塑料粒子,其主要用于电线电缆的外层皮履,具有较好的机械性能和电绝缘性能。 目前,市面上已有很多种PVC电缆料,但是现有的这些电缆料大多力学性能或耐燃性能不 佳,只能用在一些普通场合,对于一些要求较高的场合,则无法使用。 氯化石蜡是一种传统的聚氯乙烯辅助添加剂,具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良 好、价格低廉等特点。但是阻燃效果一般,使用时需要通过其它阻燃剂复配提高阻燃效果, 阻碍了其广泛应用。
技术实现要素:
针对现有技术中的氯化石蜡存在的缺陷,本发明的目的是在于提供一种阻燃效能 高的应用于PVC电缆料的含溴异氰尿酸酯改性的氯化石蜡阻燃剂。其物理化学性能稳定,耐 热性好,与高分子材料相容性好,而且具有增塑和成炭防滴落作用,可克服现有技术中的不 足。 本发明的另一个目的是在于提供一种应用于PVC电缆料的原料来源广、操作简单、 反应条件温和制备所述含溴异氰尿酸酯改性的氯化石蜡阻燃剂的方法。 一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料,其特征在于,所述耐热阻燃聚氯乙烯电缆料由PVC 树脂、钙锌稳定剂、氢氧化镁、三氧化二锑、硬脂酸钙、阻燃剂加工而成;所述阻燃剂具有式 (I)所示结构: 4 CN 111548584 A 说 明 书 2/6 页 其中,式(I)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6为氯化石蜡链段;R具有上式(Ⅱ)所示结构,式 (Ⅱ)中,R7为氯化石蜡链段。 本发明还提供了所述的阻燃剂的制备方法,该制备方法包括以下步骤: 步骤(1):制备含羧基的氯化石蜡 将氯化石蜡溶解于丁酮中,加入一定量的对羟基苯甲酸和碳酸钾,在氮气保护下, 加热反应得到含羧基的氯化石蜡; 步骤(2):制备含酰氯的氯化石蜡 将步骤(1)所得的含羧基的氯化石蜡通过三氯化磷酰化得到含酰氯的氯化石蜡; 步骤(3):制备含羟基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡 将步骤(2)制得含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到三(2-羟乙基)异氰尿酸酯与缚酸剂 三乙胺的混合体系中进行酯化反应得到含羟基的氯化石蜡。 步骤(4):制备含羧基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡 将步骤(3)所得的含羟基的氯化石蜡与四溴苯酐反应得到含羧基异氰尿酸酯改性 的氯化石蜡; 步骤(5):制备多元醇 将步骤(4)所得的含羧基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡与四溴双酚A环氧树脂反应 得到阻燃多元醇。 步骤(6):制备阻燃剂 将步骤(2)制得含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到步骤(5)所得的多元醇与缚酸剂三 乙胺的混合体系中进行酯化反应得到阻燃剂。 本发明的阻燃剂的制备方法还包括以下优选方案: 优选的方案中步骤(1)中氯化石蜡与对羟基苯甲酸在55-80℃的温度下反应10~ 30h制得含有羧基的氯化石蜡。 优选的方案中步骤(2)中含羧基氯化石蜡与过量的三氯化磷在50~70℃的温度下 反应4~6h制得含酰氯的氯化石蜡。 优选的方案中步骤(3)中含酰氯的氯化石蜡与三(2-羟乙基)异氰尿酸酯反应的摩 尔比为2~2.1:1;所述步骤(3)中酯化反应的反应条件是先在冰水浴中将含酰氯的氯化石 蜡缓慢滴加到三(2-羟乙基)异氰尿酸酯与缚酸剂的混合液中反应,滴加完成后,继续在冰 水浴中反应2~4h。 5 CN 111548584 A 说 明 书 3/6 页 优选的方案中步骤(4)中反应条件是在60~80℃温度下反应3~7h。 优选的方案中步骤(5)中四溴双酚A环氧树脂的溴含量为46-50wt%,环氧当量为 350-370g/eq。 优选的方案中步骤(5)中含羧基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡与四溴双酚A环氧树 脂反应的摩尔比为2:1。 优选的方案中步骤(5)中反应条件是含羧基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡与四溴双 酚A环氧树脂,在搅拌下升温至160℃~190℃,反应1~2h,得到多元醇。 优选的方案中步骤(6)中含酰氯的氯化石蜡与步骤(5)所得的多元醇反应中酰氯 与羟基的摩尔比为1~1.2:1;所述步骤(6)中酯化反应的反应条件是先在冰水浴中将含酰 氯的氯化石蜡缓慢滴加到步骤(5)所得的多元醇与缚酸剂的混合液中反应,滴加完成后,继 续在冰水浴中反应2~4h。 本发明的有益效果:本发明首次以异氰尿酸酯作为桥链将传统的氯化石蜡与多溴 化合物连接合成了一种新型的阻燃剂,这种支化的氯化石蜡分子中同时嵌入了氮、溴和氯 三种优异的阻燃元素,三种元素协同从不同的阻燃机理产生协同增效作用,从而可表现出 更高的阻燃效能,用于制备耐热阻燃聚氯乙烯电缆料可以保证材料除具有良好的力学性 能、加工性能外及良好的耐高温性能外,还具有非常好的高难燃性能,而且成本低廉。 附图说明 图1为实施例2制得的多元醇的红外图。 图1:2920cm-1和2860cm-1为甲基和亚甲基的伸缩振动吸收峰,1470cm-1和1370cm-1 为甲基的弯曲振动吸收峰,1745cm-1是酯基中C=O的伸缩振动吸收峰,1690cm-1和1420cm-1 是异氰尿酸酯中C=O的伸缩振动吸收峰,1150cm-1处是C-N单键的伸缩振动峰,1230cm-1和 1050cm-1是C-O-C醚键的特征吸收峰,715cm-1处是C-Cl键的伸缩振动峰,560cm-1处是C-Br键 的伸缩振动峰。