[發(fā)明專利]一種層狀雙氫氧化物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610866187.2
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107880481B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 許孔力;許學偉;王文賓;嵇培軍
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L29/14;C08K9/04;C08K3/22
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本發(fā)明提出一種層狀雙氫氧化物及其制備方法，由碳酸根插層的層狀雙氫氧化物與3?羥基苯基氧磷基丙酸通過離子交換反應得到，兩者的質量比為1：2～3；所述的碳酸根插層的層狀雙氫氧化物由硝酸鎂、硝酸鋁和尿素通過合成反應制備得到，各組份質量比為2～3：1：1.5～3。本發(fā)明通過特殊的合成?交換反應，制備阻燃型層狀雙氫氧化物，即3?羥基苯基氧磷基丙酸插層的鎂鋁層狀雙氫氧化物納米填料，本發(fā)明可以使層狀雙氫氧化物的氣體阻隔性能與3?羥基苯基氧磷基丙酸的高效阻燃性能結合起來，實現(xiàn)納米填料阻燃效果的飛躍。

技術領域

本發(fā)明涉及一種層狀雙氫氧化物及其制備方法，屬于阻燃材料技術領域。

背景技術

為了飛機減重和提高裝飾件的工藝性能，在現(xiàn)代民用飛機的艙內裝飾中使用了大量的復合材料。復合材料在飛機上的大量使用，增加了飛機的火災風險性，尤其在飛機碰撞后所產(chǎn)生的火勢蔓延到復合材料時，這些復合材料將迅速燃燒.產(chǎn)生的人量熱量、煙氣、毒氣和固體顆粒都會對機上人員造成極人的傷害。

為了進一步提高飛機的安全性，防止機碰撞后所產(chǎn)生的火勢從外部向飛機內部蔓延，最有效的方法是在設計飛機時采用具有良好阻燃和防火性能的材料，艙內阻燃復合材料是現(xiàn)代民用壇機的關鍵材料之一。日前正朝著高效阻燃、低煙、低毒、低成木和高工藝性能的方向快速發(fā)展。酚醛復合材料除了具有其它材料不可比擬的高效阻燃、低發(fā)煙和低毒霧性能外，其熱機械性能也優(yōu)于聚酯、環(huán)氧等復合材料。近年來，酚醛樹脂復合材料己躋身于高性能復合材料行列，作為一種具有高性價比的阻燃材料，在歐美受到了極大重視，已經(jīng)廣泛用于先進客機的地板、天花板、隔墻、行李艙、貨艙內襯等部位，對提高客機的安全性能和減輕客機重量以實現(xiàn)低運行成本起著至關重要的作用。不過單純的酚醛樹脂雖然UL94阻燃等級勉強可以達到V0級，但其氧指數(shù)偏低，阻燃性能已不能滿足更加嚴苛環(huán)境的要求，因此開發(fā)新型高效阻燃體系迫在眉睫。

層狀雙氫氧化物作為一類具有層間陰離子可交換性質的無機層狀材料，近些年來受到人們的廣泛關注，尤其是鎂鋁層狀雙氫氧化物無毒無害，且天生優(yōu)異的阻燃性能，使其廣泛應用于阻燃添加劑和填充料上。層狀雙氫氧化物作為一種納米填料，其厚度一般為十幾納米，直徑一般在幾十納米至幾十微米不等。作為阻燃填料，更高的徑厚比說明具有更高的氣體阻隔程度，也就意味著更高的阻燃能力。目前層狀雙氫氧化物應用在阻燃填料上一般選用簡易的共沉淀法，片徑為納米級，阻隔能力有限。另外層狀雙氫氧化物的層間離子有機化處理通常采用碳酸根—硝酸根—有機陰離子的兩步交換反應，流程繁瑣且產(chǎn)率較低，嚴重限制了層狀雙氫氧化物在阻燃劑等功能化填料領域的應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術不足，提供一種制備簡單、產(chǎn)能高且具有更高阻燃性能的層狀雙氫氧化物及其制備方法。

本發(fā)明的技術解決方案：一種層狀雙氫氧化物，由碳酸根插層的層狀雙氫氧化物與3-羥基苯基氧磷基丙酸通過離子交換反應得到，兩者的質量比為1：2～3；

所述的碳酸根插層的層狀雙氫氧化物由硝酸鎂、硝酸鋁和尿素通過合成反應制備得到，各組份質量比為2～3：1：1.5～3。

硝酸鎂、硝酸鋁和尿素的合成反應超出上述比例，會導致層狀雙氫氧化物有雜質生成，在此比例內，硝酸鎂越多，層間離子容量越大，3-羥基苯基氧磷基丙酸根離子交換效率越高，但由于阻燃性能是無機組分和有機離子協(xié)同作用的結果，因此只要在上述比例內變化對阻燃性能影響不大，工程中可以忽略不計。