[發明專利]Ti-PO4-PEG阻燃劑及其復合阻燃材料和制備方法

有效

• 申請號: 201410821346.8
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104479208A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 易浩然
• 申請（專利權）人: 東莞市迪彩塑膠五金有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/22;C01G23/053;C09C1/36;C09C3/10;C09C3/06;B29C35/02;B29B7/28
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種Ti-PO₄-PEG阻燃劑及其使用該阻燃劑的復合阻燃材料和制備方法。

背景技術

高分子化合物也叫高分子聚合物，它與低分子化合物相比較，分子量非常高。由于這一突出特點，使之顯示出了特有的性能：高分子量、高彈性、高黏度、結晶度低、無氣態。這些特點也賦予了高分子材料(如復合材料、橡膠等)具有高強度、高韌性、高彈性等優異的特點。使之被廣泛應用于電氣電子、結構建筑、建筑技術、車輛制造等領域。雖然它們具有良好的機械性能、可加工性和化學穩定性；但它們屬于有機高分子材料，具有易燃性且燃燒速度快而難以撲滅的弊端。由此帶來的火災隱患已成為普遍關注的社會問題，如何改變高分子聚合物的易燃性已經成為科學研究的重點。

目前降低聚合物易燃性所采取的方法主要是在聚合物中添加阻燃劑。當前廣泛使用的阻燃劑按其組成可分為含鹵和無鹵阻燃體系，其中含鹵阻燃劑由于燃燒時釋放大量的煙塵和有毒、有腐蝕性氣體，造成大氣污染和妨礙救生和逃生；而無鹵阻燃劑中金屬氫氧化物添加量大，從而影響材料的其他性能；另外阻燃齊聚物，阻燃效果好而且低煙低毒，但是合成工藝復雜，成本高。近年來由于環保意識的提高和可持續發展理念的推廣，高效、低毒、低煙、機械和力學性能良好、具有火災安全性、綜合性能優化的新型阻燃材料成為阻燃領域發展的趨勢。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種與聚合物的之間具有較好相容性的Ti-PO₄-PEG阻燃劑；相容性好，能很好起到阻燃效果的同時，對所得阻燃聚合物的物化性能進行綜合調整優化。

本發明的目的之二是提供了所述Ti-PO₄-PEG阻燃劑的制備方法，該方法簡單易行。

本發明的目的之三是提供了所述含有Ti-PO₄-PEG阻燃劑的復合阻燃材料，該復合阻燃材料不僅高效、低毒、低煙，而且機械和力學性能良好。

本發明的目的之四是提供了所述復合阻燃材料的制備方法；該方法簡單易行。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

Ti-PO₄-PEG阻燃劑，所述Ti-PO₄-PEG阻燃劑為層狀或介孔狀，并由以下方法制得：

(1)、先將TiOSO₄和水溶液混合，并于50℃～70℃水浴加熱；接著滴加氨水溶液調pH＝4～5，將反應所得渾濁液(當pH＞2.5時即開始產生沉淀，然后)抽濾、洗滌，直到濾餅中含有痕量的雜質離子；

(2)、將所得的沉淀物分散的硝酸溶液中，加熱使之解膠和晶化，從而制得無色或淡藍色透明的TiO₂溶膠；

(3)、將TiO₂溶膠加入到去離子水中，再加入所述量的PEG，攪拌0.5～2h；接著慢慢地滴加磷酸，最后加入氨水調pH值，攪拌20～35min；較佳地，所述PEG與TiO₂溶膠的質量比問0.4：1。

(4)、將(淡藍色的)清液在80～100℃回流20～25h，冷卻到室溫；接著充分洗滌至pH≥5，放入到真空干燥箱50～70℃真空干燥，制得所述Ti-PO₄-PEG阻燃劑。

層狀或介孔狀，能很好的提高Ca_xA_y-PO₄-1,6-己二胺阻燃劑與聚合物之間的相容性。層狀的無機鹽經過插層處理，層間距增大，甚至呈一定程度的剝離狀態，這有助于無機骨架酸性位與高分子基體充分作用，通過催化脫水，交聯成炭，使膨脹碳層形成穩定的硅酸鹽-炭阻隔層，從而阻隔燃燒過程中質和熱的擴散，因而改善體系的耐熱氧化能力。介孔材料發展至今，大多集中在空曠骨架材料的經典(吸附、催化等)和非經典(藥物控釋、響應聚合物等功能組裝體)性能的研究，骨架中穩定性較差的介觀相(這類結構在膜板劑(完全)脫出后骨架塌陷，以無機骨架和有機膜板劑復合形式共存，且介觀有序)的應用研究有待進一步的開展，而且這類材料層狀無機骨架和有機膜板劑插層共存，無需進一步的插層改性，簡化工藝流程。

一種含有TI-PO₄-PEG阻燃劑的復合阻燃材料，由按質量比計算的如下原料制得：樹脂90～99％和Ti-PO₄-PEG阻燃劑1～10％。

其中，所述樹脂為LDPE、PE、PP、PS、PVC、ABS、EVA中的一種或幾種組合物。