[發明專利]含磷氮聚電解質絡合物阻燃EVA的制備方法

有效

• 申請號: 201410190567.X
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103951870A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 張濤;張寶悅;陳飛;王超琪
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L5/08;C08K5/521
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種阻燃材料的制備方法，尤其涉及一種含磷氮聚電解質絡合物阻燃EVA的制備方法。

背景技術

EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)由乙烯和乙酸乙烯共聚制得，具有良好的柔韌性、抗沖擊性和透明性等，在鞋材、薄膜、電線電纜和玩具等領域具有廣泛的應用。然而，EVA易于燃燒，在很大程度上限制了其應用。因此，對EVA進行有效的阻燃改性顯得尤為重要。

膨脹型阻燃劑是一種不含鹵素，以磷和氮為主要組成元素的阻燃劑。該類阻燃劑阻燃效果好，低煙且低毒，具有很好的發展前景。目前，研究者們往往通過化學合成的方法將磷和氮元素引入阻燃劑分子結構中，往往需要復雜的合成工藝。

聚電解質絡合物是由帶相反電荷的聚電解質在水溶液中借助靜電作用力結合而成的物質，其制備工藝簡單，無需復雜的化學處理。將含磷和氮元素的聚電解質絡合，制備環境友好型膨脹型阻燃劑，具有非常廣闊的應用前景。

發明內容

為了克服背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種含磷氮聚電解質絡合物阻燃EVA的制備方法。

為達到上述目的，本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種含磷氮聚電解質絡合物阻燃EVA的制備方法，包括以下步驟：

（1）常溫下，向20-200重量份的去離子水中加入1重量份的殼聚糖，在50-1000?r/min的速度下攪拌至均勻的懸浮液，然后加入0.5-5重量份1-5mol/L的鹽酸稀溶液，在50-1000?r/min的速度下攪拌至均勻透明的溶液，采用1-5mol/L鹽酸稀溶液和1-5mol/L氫氧化鈉稀溶液將其pH值調至0.5-5.0，得到帶正電荷的殼聚糖溶液；

（2）常溫下，向20-200重量份的去離子水中加入1重量份的植酸，在50-1000?r/min的速度下攪拌至均勻透明的溶液，采用1-5mol/L鹽酸稀溶液和1-5mol/L氫氧化鈉稀溶液將其pH值調至0.5-5.0，得到帶負電荷的植酸溶液；

（3）常溫下，在50-1000?r/min的速度攪拌下，將步驟（2）中制備的帶負電荷的植酸溶液滴加至步驟（1）中制備的帶正電荷的殼聚糖溶液中，得到白色沉淀產物；停止攪拌，過濾并收集白色沉淀產物，采用去離子水洗滌至中性；60-100?℃條件下，真空干燥箱中干燥12-48?h，得到殼聚糖和植酸的聚電解質絡合物；

（4）將5-20重量份步驟（3）中制備的殼聚糖和植酸的聚電解質絡合物和80-95重量份的EVA加入Thermo?Haake轉矩流變儀中，在100-120?℃，60-80?r/min條件下熔融共混8-10min，得到殼聚糖和植酸的聚電解質絡合物阻燃EVA材料。

步驟（3）中所述得到的殼聚糖/植酸的聚電解質絡合物中植酸和殼聚糖的質量比為0.5-2:1。

與背景技術相比，本發明具有的有益效果是：

本發明制備工藝簡單，無需復雜的化學處理；所得殼聚糖和植酸的聚電解質絡合物富含磷和氮元素，且可生物降解；所得EVA材料阻燃性能好，在鞋材、薄膜、電線電纜和玩具等領域具有很好的應用前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例中使用的殼聚糖、植酸、EVA、鹽酸和氫氧化鈉均為市購材料。其中，殼聚糖脫乙酰度為≥95%，粘度為100-200?mpa.s；植酸為50?wt?%的水溶液，使用前先加入過量的無水乙醇使其沉淀，過濾收集沉淀物，真空干燥成白色粉末；EVA牌號為DuPond?150，美國杜邦公司，密度為0.957?g/cm³，熔體流動速率為43?g/10min，VA含量為32?%。

實施例中阻燃性能測試方法：微型錐形量熱儀（Govmark?MCC-2，美國），氧氣流速設置為20?mL/min，氮氣流速設置為80?mL/min，樣品（3-5?mg）從100?℃以1?℃/sec的速度升溫至600?℃。PHRR：熱釋放速率峰值，單位W/g；THR：總熱釋放量，單位kJ/g。

實施例1：

（1）常溫下，向20重量份的去離子水中加入1重量份的殼聚糖，在1000?r/min的速度下攪拌至均勻的懸浮液，然后加入5重量份5?mol/L的鹽酸稀溶液，在1000?r/min的速度下攪拌至均勻透明的溶液，采用5mol/L鹽酸稀溶液和5mol/L氫氧化鈉稀溶液將其pH值調至0.5，得到帶正電荷的殼聚糖溶液。