[發(fā)明專利]阻燃工程塑料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810830867.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109251466B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 孫賓;敖翔;朱美芳;吉亞麗;相恒學;楊升元;劉林
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L9/02;C08L87/00;C08G83/00
• 代理公司: 31303 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 金利琴

1.阻燃工程塑料，其特征是：阻燃工程塑料中均勻分散有金屬改性超支化聚合物；

金屬改性超支化聚合物為端基含羧基的超支化聚合物與金屬離子交聯(lián)形成的網(wǎng)絡聚合物，其具有不溶不熔的特性，在80℃以下不溶于有機溶劑I，在室溫至T范圍內(nèi)不熔融，T的取值范圍為370~390℃；

所述金屬離子為Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Zn²⁺；

所述交聯(lián)是通過端基含羧基的超支化聚合物分子內(nèi)部的雙鍵上的氧原子與金屬離子通過配位鍵連接同時端基含羧基的超支化聚合物分子末端的酸根離子與金屬離子通過離子鍵連接實現(xiàn)的；

所述有機溶劑I為芳香烴類溶劑、脂肪烴類溶劑、脂環(huán)烴類溶劑、鹵代烴類溶劑、醇類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

2.根據(jù)權利要求1所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述阻燃工程塑料的板材的厚度為2.5mm，引張強度為34~38MPa，破斷點延伸率為16.3~16.8%，曲張強度為58.2~62.3MPa，彎曲模量為2052~2248MPa，阻燃性能達到UL94 V-0級。

3.根據(jù)權利要求2所述的阻燃工程塑料，其特征在于，按重量份數(shù)計，阻燃工程塑料主要由100份ABS樹脂、10~15份增韌劑和3~30份金屬改性超支化聚合物組成；所述增韌劑為丁腈橡膠或ABS高膠粉。

4.根據(jù)權利要求1所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述芳香烴類溶劑為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁基甲苯或乙烯基甲苯；所述脂肪烴類溶劑為戊烷、己烷或辛烷；所述脂環(huán)烴類溶劑為環(huán)己烷；所述鹵代烴類溶劑為氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷或二氯乙烷；所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、苯甲醇、乙二醇或丙二醇；所述酯類溶劑為醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丙酯；所述酮類溶劑為丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮或甲苯環(huán)己酮；

所述金屬改性超支化聚合物在空氣中的起始分解溫度為300~400℃，所述金屬改性超支化聚合物的粒徑為150~500nm。

5.根據(jù)權利要求4所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述端基含羧基的超支化聚合物中羧基的數(shù)量占端基總量的25%~100%，所述端基含羧基的超支化聚合物的分子中含有酯基，所述端基含羧基的超支化聚合物的支化度為30~100%，所述端基含羧基的超支化聚合物的重均分子量為1100~50000g/mol。

6.根據(jù)權利要求5所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述金屬離子由其對應的醋酸金屬鹽提供，所述金屬改性超支化聚合物中金屬離子的含量為5.5~12.5wt%。

7.根據(jù)權利要求6所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述金屬改性超支化聚合物的制備步驟為：

（1）將端基含羧基的超支化聚合物溶解在有機溶劑II中得到濃度為0.7~1.25mol/L的端基含羧基的超支化聚合物溶液，將醋酸金屬鹽溶解在去離子水中得到濃度為0.7~1.25mol/L的金屬離子溶液，所述有機溶劑II為氯仿、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

（2）在攪拌和超聲振蕩條件下，將金屬離子溶液滴加到端基含羧基的超支化聚合物溶液中進行配位反應，所述攪拌為機械攪拌或磁力攪拌，攪拌的速率為200~500rpm，所述超聲振蕩的功率為600~1200W，所述滴加的速度為0.5~2滴/秒，每滴的體積是0.05~0.1mL，滴加結束后反應體系中端基含羧基的超支化聚合物與金屬離子的摩爾比為1:0.64~46.69；

（3）將反應結束后的混合液進行后處理得到金屬改性超支化聚合物，所述后處理是指過濾、洗滌和干燥，所述干燥是在真空條件下進行的，真空度為-0.1MPa，干燥時間為8~12h，干燥溫度為25℃。