[發明專利]一種有機磷化物阻燃劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 202010175120.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111320781B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 孟凡旭;田仁春;杜歡洋;許皓亮;鄭軍
• 申請（專利權）人: 威海海潤新材料科技有限公司
• 主分類號: C08K5/5313
• 分類號: C08K5/5313;C08K5/5333;C08K5/524;C07F9/30;C07F9/11;C07F9/40;C08L75/04;C08L23/12;C08L23/16
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 呂志彬

本發明涉及一種有機磷化物阻燃劑及其制備方法與應用，其解決了無鹵阻燃劑堆積密度和真實密度低的技術問題，該有機磷化物阻燃劑由二烷基次磷酸、單烷基次磷酸、烷氧基次磷酸、二烷氧基次磷酸中的一種或幾種與次磷酸滴加到2～8價金屬氧化物或金屬氫氧化物中的至少一種里滴加進行反應得到，或者是由二烷基次磷酸可溶性鹽溶液、單烷基次磷酸鹽可溶鹽溶液、烷氧基次磷酸可溶性鹽溶液、二烷氧基次磷酸可溶性鹽溶液中的一種或幾種滴加到2～8價金屬非鹵素可溶性鹽溶液里滴加進行反應得到。本發明可廣泛應用于阻燃劑技術領域。

技術領域

本發明涉及阻燃劑技術領域，具體地說是一種有機磷化物阻燃劑及其制備和應用。

背景技術

自從1998年科萊恩在申請了烷基次磷酸及烷基次磷酸鹽的一系列專利之后，烷基次磷酸鹽就成為目前國內外最受歡迎的無鹵阻燃劑之一。但是目前烷基次磷酸鹽，特別是二乙基次磷酸鋁(ADP)的堆積密度低，僅有0.3g/cm³左右，使得添加的ADP的體積分數占比很大，加工困難。特別是在在高粘度的聚氨酯材料中，添加ADP多后會導致扭矩急劇上升，很難加工，添加ADP少則導致阻燃性能不達標。次磷酸鋁具有堆積密度比較高，磷含量高，阻燃性好，但是添加在聚氨酯中可以實現短時間的阻燃性，放置一段時間后，該材料阻燃性能就下降了。

發明內容

本發明就是為了解決上述背景技術的不足，提供一種磷含量高、堆積密度更高、真實密度更高、阻燃效果更好的有機磷化物阻燃劑及其制備和應用。

為此，本發明提供了一種有機磷化物阻燃劑的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將有機次磷酸可溶性鹽溶液與次磷酸按照摩爾質量比為1：(0.1～10)的比例混合均勻后制得A溶液；

(2)將步驟(1)A溶液以10min～10h內滴加完成的速度向2～8價金屬非鹵素可溶性鹽溶液滴加進行反應，金屬離子與有機次磷酸根和次磷酸根之和的摩爾質量比為(0.01～10)：1，反應溫度控制在0℃～300℃，滴加結束后繼續攪拌0～10h，最后將得到的B懸濁液；

(3)將步驟(2)制得的B懸濁液過濾、洗滌、干燥、粉碎后得到粒徑為0.001μm～100μm的復合鹽顆粒，制得有機磷化物阻燃劑。

本發明還提供了一種有機磷化物阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將有機次磷酸與次磷酸按照摩爾質量比為1：(0.1～10)的比例混合均勻后制得A溶液；

(2)將步驟(1)中A溶液以10min～10h內滴加完成的速度向2～8價金屬氫氧化物、金屬氧化物的濁液或者粉末里滴加進行反應，金屬離子與有機次磷酸根和次磷酸之和的摩爾質量比為(0.01～10)：1，反應溫度控制在0℃～300℃，滴加結束后繼續攪拌0～10h，最后將得到的B懸濁液；

(3)將步驟(2)制得的B懸濁液過濾、洗滌、干燥、粉碎后得到粒徑為0.001μm～100μm的復合鹽顆粒，制得有機磷化物阻燃劑。

與上述第二種制備方法的步驟(1)相同，步驟(2)和步驟(3)可以改為以下方法：

(2)將2～8價金屬氧化物、金屬氫氧化物的一種或混合物放入捏合機內，向捏合機內滴加步驟(1)制得的A溶液，金屬離子與有機次磷酸根和次磷酸根之和的摩爾質量比為(0.01～10)：1，捏合機溫度控制在0℃～300℃，滴加結束后繼續捏合，直到得到細小塊或粉末；

(3)將步驟(2)制得的細小塊或粉末經過粉碎得到粒徑為0.001μm～100μm的復合鹽顆粒，制得有機磷化物阻燃劑。

優選地，有機次磷酸為二烷基次磷酸、單烷基次磷酸、烷氧基次磷酸、二烷氧基次磷酸中的一種或幾種，具有以下通式：