[發明專利]一種雜化改性聚磷酸銨及其制備方法

有效

• 申請號: 201810151452.8
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN108384055B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 郭承鑫;彭治漢;唐虹;于海巖;昌洋;王朝生;翟一霖;秦銘駿;利換換
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08K7/00
• 分類號: C08K7/00;C08K3/32;C08L101/00;C01B21/087
• 代理公司: 31303 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 金利琴<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種雜化改性聚磷酸銨及其制備方法，先通過分段升溫保溫的方式制得富氨基類石墨氮化碳，然后將富氨基類石墨氮化碳完全浸沒于液體中保溫保壓，后升溫和/或減壓使得液體迅速汽化剝離富氨基類石墨氮化碳制得富氨基類石墨氮化碳納米片，最后將富氨基類石墨氮化碳納米片與聚磷酸銨加入到反應器中攪拌混合進行反應，待反應完后，粉碎即得雜化改性聚磷酸銨。本發明的一種雜化改性聚磷酸銨及其制備方法，原料來源廣泛易得，設備要求低，操作簡便，易于工業化生產，制得的雜化改性聚磷酸銨可作為阻燃劑單獨使用，阻燃效果好，有極好的推廣價值。

技術領域

本發明屬于阻燃劑的制備領域，涉及一種雜化改性聚磷酸銨及其制備方法。

背景技術

聚磷酸銨(ammonium polyphosphate，即APP)，它是磷-氮系阻燃劑的重要品種。其含磷含氮量很高，熱穩定性好，產品近于中性，并可以與其它阻燃劑混用，分散性較好，同時具有價格便宜、毒性較低和使用安全等優點，因而可以被廣泛地應用于配制膨脹型防火涂料、電纜防火處理、紙張和木材等阻燃處理領域，同時也可以用于塑料、橡膠的阻燃制品中，是一種環保型阻燃劑。

聚磷酸銨單獨使用時效果不佳，因此常與作為成炭劑的不同化合物復配組成傳統膨脹阻燃劑(如與季戊四醇/三聚氰胺或三嗪環類成炭劑或磷酸酯類化合物復配等)。

類石墨氮化碳(簡稱g-C3N4)是最為穩定的氮化碳同素異形體。近年來，g-C3N4因具有化學穩定性和熱穩定性高、光學性能和光電化學性能優良而受到極大關注。這種氮化碳由氮原子橋連接構成的三-均-三嗪結構，其可能的化學結構如下：

最近已經有科研人員研究用g-C3N4制備納米復合材料并提高聚合物的阻燃性能。如文獻1(Graphitic carbon nitride/phosphorus-rich aluminum phosphinateshybrids as smoke suppressants and flame retardants for polystyrene.[J].Journal of Hazardous Materials,2017,332:87-96.)中制備的g-C3N4雜化次磷酸鋁，這些研究為人們將這種新型材料應用于阻燃領域提供了新的研究方向，但是此方法使用超聲震蕩并混合機械攪拌2小時，這在工業上是難以實現的且其使用了溶劑，會造成環境污染，成本較高。

因此，開發一種成本低廉且環保的類石墨氮化碳雜化改性聚合物極具應用前景。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術中存在的問題，提供一種操作簡便且阻燃效果好的一種雜化改性聚磷酸銨及其制備方法。本發明的雜化改性聚磷酸銨不僅可單獨作為阻燃劑使用，而且還有良好的膨脹阻燃效果，同時其不含鹵素，符合環保及阻燃行業未來的發展需求。本發明的雜化改性聚磷酸銨的原料中含有富氨基類石墨氮化碳納米片，其制備方法采用分段加熱的方式，可以使反應充分進行，更為重要的是可以保持平穩加熱，降低反應時的熱氧化程度，避免了氨基的大量氧化，提高了其化學結構上氨基的含量，有利于對其進一步改性，其應用范圍進一步擴大，增加了其特殊功效。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種雜化改性聚磷酸銨，雜化改性聚磷酸銨由以下重量份的原料加工制得：

富氨基類石墨氮化碳納米片 10～90份；

聚磷酸銨 10～90份；