[發明專利]一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料

無效

• 申請號: 201210197393.0
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102675895A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王娜;吳玉賢;張靜;亢萍
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08L23/12;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/26;C08K3/36;C08K3/32;C08K5/053;C08K5/3492;C01B37/00;C01B39/00;C09C1/28;C09C3/12
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

本發明涉及一種阻燃復合材料，特別是涉及一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料。

背景技術

1.?高分子材料在被廣泛應用的同時也給人類的生命財產安全帶來了隱患，因為它們中絕大多數都是可以燃燒的，并且燃燒時產生的有毒氣體量之大、熱量之大，溫度之高以及由于不完全燃燒而產生的黑煙之濃等，這些因素都給逃難、救生和消防工作帶來了各種新問題。

2.?在阻燃劑的生產和應用中,?人們在探索合成新型高效阻燃劑的同時,?也對阻燃效果較好的阻燃劑進行復配，利用阻燃劑之間的相互作用,?以期提高阻燃效能,通常所稱的阻燃劑的協同效應。具有協同效應的阻燃體系阻燃效果好,?阻燃性能增強,?既可阻燃又可抑煙,?還具有一些特殊功能;?其應用范圍廣,?成本低,?能提高經濟效益,?是實現阻燃劑低鹵無鹵化有效途徑之一。

3.?大多數含磷阻燃劑與含氮或鹵素的化合物共同使用時,?能大幅度提高阻燃效果。人們對磷/氮協同體系及磷/?鹵素協同體系的作用機理及應用都已作了不少綜述。但對磷/硅的協同阻燃效應及應用卻鮮有報道。有機硅系阻燃劑是一種新型的無鹵阻燃劑,也是一種成炭型抑煙劑,?還是一種良好的分散劑,?能增加材料間的相容性。它作為一類高分子阻燃劑,?具有高效、無毒、低煙、防滴落、無污染等特點。有機磷阻燃劑具有高熱穩定性,?耐析出性好,?高效低毒,不揮發等特點。將兩者結合起來,可以獲得阻燃效果更佳的復合型阻燃劑。

4.?9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）具有六元磷雜環結構，具有活潑的P-H鍵，易于雙鍵等發生加成反應，可用于聚酯阻燃，環氧樹脂阻燃以及聚乙烯醇等高分子材料的化學改性，國外也廣泛用于電子設備、電路板和發光材料阻燃。Liu?ying?ying?等（J?Polym?Sci,?Part?A?2002,?40?2329-2339）將DOPO和對苯二甲醛反應，然后與苯酚進行共聚，得到含磷環氧樹脂，改善了環氧樹脂的玻璃化轉變溫度和極限氧指數。

5.?納米介孔分子篩是一種雙納米結構的新型納米顆粒，既具有納米級的顆粒尺寸又具有納米級的一維直孔道。同時還有比表面積大，水熱穩定性高以及孔徑可在2-10nm可調節等優點。近年來，發明人所在的課題組在國內外研究了納米介孔分子篩在聚合物中的應用，曾經研究過在聚丙烯、聚乙烯、環氧樹脂基體中加入低含量的納米介孔分子篩MCM-41，測試結果表明填加納米介孔分子篩MCM-41確實起到了增容和增韌的效果。同時它還具有很強的極性、良好的吸附能力和催化能力，是一種性能良好的阻燃協效劑。如我們研究小組曾經申報過將納米介孔分子篩直接作為阻燃協效劑阻燃聚丙烯（申請號為：201110120576.8），加入納米介孔分子篩后明顯提高了聚合物的阻燃效率，增加了殘炭剩余量，緩解了聚合物由于大量阻燃劑的加入導致力學性能下降的問題。又如申請號為：CN?201110120587.6中公開了納米介孔分子篩協效膨脹阻燃橡膠及其制備方法。該材料是由納米介孔分子篩、聚磷酸胺、季戊四醇和三聚氰胺等與樹脂直接共混獲得，其阻燃效果良好、產煙量小、但進一步阻燃性能的提高受到限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料，本發明首先提供一種用9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）改性納米介孔分子篩，為阻燃領域提供一種新型的阻燃協效劑，該阻燃協效劑，通過復配同時含有硅、磷兩種元素，阻燃效果佳，用上述DOPO改性納米介孔分子篩配制阻燃復合材料。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料，該阻燃復合材料是按以下質量百分比配方共混制得：聚合物基材66~69.5%；膨脹型阻燃劑30%~26%；DOPO改性納米介孔分子篩0.5~4%；其中，膨脹型阻燃劑是由聚磷酸銨、季戊四醇和三聚氰胺按1：0.63:0.33的配比復配而成的。

所述的一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料，其所述納米介孔分子篩為無孔道和有孔道結構：

（1）無孔道結構為：沒有經過高溫煅燒過的納米介孔分子篩，孔道內部填充著軟物質，即模板劑；

（2）有孔道結構為：經過高溫煅燒過的納米介孔分子篩，孔道內無模板劑；其為雙納米結構的新型納米顆粒，具有孔徑均勻的孔道結構，孔徑為2～10?nm。

所述的一種DOPO改性納米介孔分子篩的阻燃復合材料，其所述DOPO改性納米介孔分子篩的合成為：