[發明專利]一種高效無鹵復合阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610206621.4
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN107286371B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 耿建新;許林利;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C08K7/24
• 分類號: C08K7/24;C08K3/02;C08K3/04;C08K3/32;C08K5/521;C08K5/523;C08K5/5357;C08L85/02;C08L23/12;C08L77/06
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎;趙曉丹

本發明公開一種高效無鹵復合阻燃劑及其制備方法。所述復合阻燃劑由下述重量份數的原料組成：石墨類材料100份；磷類阻燃劑50～600份。本發明還公開了該復合阻燃劑的制備方法。本發明的技術方案工藝簡單、生產周期短，可實現石墨類材料向石墨烯類材料的轉換，實現石墨類材料和磷類阻燃劑的復合，制得的復合阻燃劑具有比表面積大、不易團聚、易分散于極性和非極性溶劑中、阻燃效率高和抑煙效果好的特點，可應用于多種飽和樹脂、不飽和樹脂、熱熔膠、橡膠、涂料等產品的阻燃和增強，同時可提高橡膠的耐磨性以及涂料的耐腐蝕性。

技術領域

本發明涉及碳材料技術領域。更具體地，涉及一種高效無鹵復合阻燃劑及其制備方法。

背景技術

無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑一直是人們追求的目標，全球對無鹵阻燃劑及阻燃材料的開發也投入了很大的力量。無鹵阻燃劑主要品種為磷系阻燃劑及無機水合物，磷系阻燃劑的阻燃效果好、阻燃效率高，具有優良的熱穩定性、不揮發性、不產生腐蝕性氣體以及電絕緣性佳等特點，而且我國磷資源儲藏較為豐富，具有較低成本的優勢。

但是由于磷系阻燃劑也具有一系列缺點，如與大多數聚合物相容性較差，在樹脂中難以分散，會導致材料的力學性能下降；燃燒時會產生大量的白煙等等。因此，有文章報道(鄭州輕工業學院學報，2004，19：13-15)將膨脹石墨與紅磷進行復合作為聚丙烯的阻燃劑，具有高效的阻燃性，同時有效減少白煙量，但是該阻燃劑只是簡單的將石墨與紅磷混合，阻燃劑的顆粒較大，不利于分散，不利于阻燃效率的進一步提高。另外，有文章報道(ACSnano，2014，8：2820-2825)將紅磷和膨脹石墨進行球磨，通過分離提純得到石墨烯磷酸，研究了石墨烯磷酸的阻燃性和在極性溶劑中的分散性。該文獻中的產品是石墨烯磷酸，作者只強調石墨烯磷酸的阻燃性，并且為了得到純凈的石墨烯磷酸單質，增加了分離純化等多個步驟。文獻中還報道了(Chem.Eur.J.，2015，21：15480-15485)用磷酸接枝氧化石墨烯，得到的氧化石墨烯磷酸同樣具有較好的分散性和高效的阻燃性。這兩篇文章報道的技術是以石墨烯或氧化石墨烯為基底，制備的石墨烯磷酸尺寸較小，有利于在極性溶劑中均勻分散，強調的是石墨烯磷酸的阻燃性能，但是制備過程涉及多個實驗步驟，工藝復雜，制備效率低，成本高，并且原材料含磷阻燃劑的利用率非常低。

因此，需要提供一種原料來源廣泛、制備工藝簡單、原料利用率高并且具有高效阻燃性的無鹵復合阻燃劑及其制備方法。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種高效無鹵復合阻燃劑。

本發明的另一個目的在于提供一種高效無鹵復合阻燃劑的制備方法。

為了達到本發明的第一個目的，本發明采用下述技術方案：

一種高效無鹵復合阻燃劑，由下述重量份數的原料組成：

石墨類材料 100份；

磷類阻燃劑 50～600份。

優選地，由下述重量份數的原料組成：

石墨類材料 100份；

磷類阻燃劑 50～390份。

磷類阻燃劑具有優異的阻燃效果和電絕緣性能，但是，也有其自身的缺點，比如與大多數聚合物相容性較差，在樹脂中難以分散，會導致材料的力學性能下降，燃燒時會產生大量的白煙。通過與性能互補的阻燃劑或協效阻燃劑復合制備成復合阻燃劑來克服上述缺點是較為有效的手段。因此，如何既能夠降低復合阻燃劑中的磷類物質的加入量，又能保證復合阻燃劑具有優異的阻燃和抑煙效果，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。