[發(fā)明專利]一種改性鎂鋁類水滑石/聚磷酸銨/成炭發(fā)泡劑/磷腈復(fù)配阻燃劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710026272.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN107057172B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王麗麗;曹晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/12;C08L79/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K5/098;C08K3/32;C08K5/5399
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

本發(fā)明公開了一種改性鎂鋁類水滑石/聚磷酸銨/成炭發(fā)泡劑/磷腈復(fù)配阻燃劑，所述復(fù)配阻燃劑由改性鎂鋁類水滑石、聚磷酸銨(APP)、成炭發(fā)泡劑(CFA)和磷腈按照1.6～3.2：24：8：0.8～2.4的質(zhì)量比復(fù)配而成。將本發(fā)明的復(fù)配阻燃劑添加到聚烯烴乙烯醋酸乙烯共聚物(或聚丙烯)中，氧指數(shù)的測試結(jié)果表明：與只有類水滑石作為阻燃劑相比，復(fù)配阻燃劑的添加使復(fù)合材料的阻燃性能有明顯的提高。力學(xué)性能測試結(jié)果表明：隨著改性鎂鋁類水滑石在復(fù)配阻燃劑中所占量的增加，其斷裂伸長率和拉伸強度值呈不規(guī)則下降。但是均比單獨添加磷腈阻燃劑和類水滑石化合物復(fù)合材料的力學(xué)性能有所提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合型膨脹阻燃劑。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子材料的作用越來越重了，現(xiàn)在人們的生活中隨處可見由高分子材料制成的產(chǎn)品。阻燃劑的產(chǎn)生為高分子材料的擴大使用提供了重大的助力。

膨脹阻燃劑(IFR)屬于磷氮協(xié)同體系，主要由酸源(脫水劑)，炭源(成炭劑)和氣源(發(fā)泡劑)組成，具有燃燒時煙霧少、放出氣體無害的特點。提高阻燃效率，降低阻燃劑的添加量是各類阻燃體系永恒的主題。

類水滑石作為新型阻燃劑，具有較好的發(fā)展空間，現(xiàn)如今對類水滑石阻燃劑的開發(fā)和應(yīng)用主要集中在提高其與聚合物的相容性，但目前效果還不是太理想，急需開展進一步的研究和開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改性鎂鋁類水滑石/聚磷酸銨/成炭發(fā)泡劑/磷腈復(fù)配阻燃劑，以硝酸鎂、硝酸鋁和混合堿為原料合成鎂鋁類水滑石，然后采用硬脂酸鈉對鎂鋁類水滑石進行表面改性，將表面改性后的鎂鋁類水滑石(LDH)與聚磷酸銨(APP)、成炭發(fā)泡劑(CFA)和磷腈復(fù)配成具有協(xié)同作用的膨脹阻燃劑。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種改性鎂鋁類水滑石/聚磷酸銨/成炭發(fā)泡劑/磷腈復(fù)配阻燃劑，由改性鎂鋁類水滑石(LDH)、聚磷酸銨(APP)、成炭發(fā)泡劑(CFA)和磷腈按照1.6～3.2：24：8：0.8～2.4的質(zhì)量比復(fù)配而成。

本發(fā)明中，采用共沉淀法和微波晶化法制備改性鎂鋁類水滑石，具體步驟如下：

(1)分別配置0.5～1.5mol/L的硝酸鎂、硝酸鋁的水溶液1L。

(2)取70mL硝酸鋁及280mL硝酸鎂得到混合鹽溶液；取500～600mL、0.6～1.2MNaOH和0.45～0.9M Na₂CO₃混合堿待用。

(3)在60～80℃水浴及不斷攪拌下，通過兩端的恒壓滴液漏斗向四口瓶中滴加混合鹽及混合堿，控制溶液pH為8～9，滴完后共沉淀反應(yīng)0.5～1.5h。

(4)向溶液中加入0.2～0.25g硬脂酸鈉改性1～3h。

(5)將溶液倒入500mL燒杯中，并在30～90℃下微波晶化10～90分鐘。

(6)用蒸餾水將溶液洗滌至pH＝7，抽濾、干燥，得到改性鎂鋁類水滑石。

本發(fā)明中，所述膦腈可以是所有類型的膦腈，比如：六氯環(huán)三膦腈、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈、苯氧基磷腈、對羧基苯氧基磷腈、聚氨基磷腈、烴氧基磷腈，六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈的結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明中，所述成炭發(fā)泡劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：