[發明專利]一種蜜胺聚偏磷酸鹽阻燃劑及其制備方法

無效

• 申請號: 01108010.8
• 申請日: 2001-01-05
• 公開（公告）號: CN1362413A
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發明（設計）人: 胡源;魯紅典;范維澄
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C07F9/08
• 分類號: C07F9/08;C09K21/12
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及蜜胺磷酸鹽阻燃劑及其制備方法。

蜜胺磷酸鹽類化合物是通過蜜胺和磷酸反應制備的阻燃劑。該類化合物有一個阻燃的磷酸源和作為氣源的蜜胺組分，并表現出磷-氮間所具有的相互協同的阻燃效果，作為一種新型的阻燃劑在國外已有了廣泛的使用范圍。

日本專利JP-B-40-28594公開了在180-250℃灼燒蜜胺和正磷酸的混合物制備蜜胺磷酸鹽的方法。JP-A-61-126091介紹了制備蜜胺濃縮磷酸鹽的方法，即在無水的情況下將蜜胺和濃磷酸充分混合，在室溫到170℃時通過固相反應制得。US4,950,757專利中公開了在0-60℃時用焦磷酸和蜜胺在水介質下反應制備蜜胺焦磷酸鹽的方法。上述的蜜胺磷酸鹽和蜜胺焦磷酸鹽，都存在著水溶性較大、熱穩定性差的缺陷，因為它們在水溶液中易分解，在加熱到接近300℃時蜜胺會顯著的分解。因而它們作為阻燃劑使用時，只能用于纖維素材料和成型溫度較低的樹脂中，而不能用于成型溫度較高的樹脂中。US4,043,987專利中公開了一種蜜胺聚磷酸銨鹽的制備方法，這種蜜胺聚磷酸銨鹽的熱穩定較好，在300℃時分解的量較少。但其在水中的溶解度仍然較高，資料表明其溶解度在25℃時為5.4克/100克水。由于它在水溶液中的溶解度較大，因而其應用范圍也受到限制，仍然只有用于成型溫度較低的樹脂中，才能夠顯示出良好的阻燃性。

本發明的目的在于，針對現有技術中的缺陷，提供一種具有較小的溶解度、并有很好的熱穩定性的蜜胺聚偏磷酸鹽類化合物的阻燃劑及其制備方法。

本發明所述的蜜胺聚偏磷酸鹽阻燃劑，其特征在于，它的分子結構式為：制備本發明所述的的蜜胺聚偏磷酸鹽阻燃劑的方法，其特征在于，所用組分為：

磷酸???????????????????25-50％(重量百分比，下同)；

蜜胺???????????????????40-65％；

尿素???????????????????2-15％；

添加劑?????????????????0.2-10％；

其中，所述的磷酸濃度為40-90％；最好為75-90％；所述蜜胺的純度≥98％；所述尿素的含氮量≥46％；所述的添加劑為硅酸鹽類化合物，如：高嶺土，云母，膨潤土，蒙脫土等。

其制備過程為：

(1)在裝有攪拌器和回流冷凝裝置的容器中，在攪拌狀態下依次加入蜜胺和磷

酸，加熱至60-120℃并攪拌1-4小時，生成粘稠狀中間產物，所述加入的蜜

胺和磷酸的重量比為1/5-1/10，攪拌速度為80-200轉/分鐘；

(2)在裝有攪拌器的耐腐蝕容器中使蜜胺和尿素混合，然后加入添加劑在室溫

下攪拌20-60分鐘使其成為分散均勻的混合物，所述蜜胺和尿素的重量比為為

1/5-1/30；

(3)在攪拌的情況下將(1)所得粘稠狀中間產物在20-60分鐘內緩慢的加入到

(2)混合物中，再攪拌20-60分鐘使其分散均勻；

(4)將(3)產品放入恒溫爐中在260-360℃灼燒1-15小時，冷卻到室溫出

料，研磨得到蜜胺聚偏磷酸鹽阻燃劑粉未。

本發明所述的的蜜胺聚偏磷酸鹽阻燃劑具有較小的溶解度，實驗測試表明，它在25℃時的溶解度為0.01-0.1克/100克水，而且有很好的熱穩定性，從差熱分析得知，將它加熱到350℃時無明顯失重。

本發明在制備所述的的蜜胺聚偏磷酸鹽的過程中所使用的添加劑，能夠在灼燒過程中有效地防止蜜胺聚偏磷酸鹽與耐腐蝕容器的粘結和對容器的腐蝕，并能在一定程度上提高產品的分散性和流動性。

本發明所述的的蜜胺聚偏磷酸鹽用作阻燃添加劑，可廣泛地應用于各種熱固性和熱塑性材料以及涂料和橡膠中，也能廣泛應用于聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺和聚硅氧烷等塑料材料和橡膠彈性體，以及防火涂料和脲醛樹脂，三聚氰胺樹脂，聚氨酯等多種高分子材料中，具有高的阻燃效果。而且由于蜜胺聚偏磷酸鹽與許多阻燃劑并用時會產生協同作用，因此它可以和磷類，硼類或溴類等阻燃劑聯合使用，即使是非常接近的化合物如聚磷酸銨或其它蜜胺鹽，也可以結合使用，其阻燃性能更佳。

下面提供實施例：

實施例1

(1)在裝有攪拌器和回流冷凝裝置的三頸瓶中，開動攪拌器(100轉/分鐘)后

依次加入6.4克純度為≥99％的蜜胺和33克磷酸，電爐升溫至65℃保溫3小

時，得到粘稠狀中間產物，出料冷卻待用；

(2)將57.6克蜜胺，2克尿素，1克高嶺土依次加入到不銹鋼容器中，攪拌30