[發明專利]一種氮磷阻燃聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011112629.7
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112266541A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張雪飛
• 申請（專利權）人: 張雪飛
• 主分類號: C08L23/32
• 分類號: C08L23/32;C08L23/08;C08K13/02;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/34;C08F8/40;C08F110/06
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本發明公開一種氮磷阻燃聚丙烯材料及其制備方法；氮磷阻燃聚丙烯材料由下述組分組成：60～100質量份聚丙烯接枝氮磷阻燃劑，5～20質量份增韌劑，1～3質量份復合抗氧劑，2～5質量份其他助劑；本發明通過通過在聚丙烯分子鏈上接枝阻燃劑，阻燃分子與共價鍵的形式與聚丙烯結合，克服了將阻燃劑以物理混合方法添加入聚丙烯基材，不存在阻燃劑與聚合物相容性差和阻燃劑易流失問題。

技術領域

本發明屬高分子化學合成領域，具體涉及一種氮磷阻燃聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯是丙烯加聚反應而成的聚合物，系白色蠟狀材料，外觀透明而輕，密度為0.89～0.91g/cm³，易燃，熔點165℃，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃，在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解，聚丙烯廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、汽車、自行車、零件、輸送管道、化工容器等生產，也用于食品、藥品包裝。聚丙烯分子鏈由碳氫元素組成，容易燃燒，不具有阻燃性，在制備聚丙烯材料中，通常會添加阻燃劑，如中國專利CN102199804B公開了一種復合氮磷阻燃劑的假發用聚丙烯纖維及其生產方法，通過在聚丙烯材料中添加磷酸銨、焦磷酸二銨鹽、次磷酸銨、尿素磷酸銨、偏磷酸銨的至少一種或者更多種的組合和三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸酯或三聚氰胺磷酸鹽或三聚氰胺硼酸鹽；得到一種具無毒、抑煙，環境友好等特點的聚丙烯材料。

上述發明專利是將阻燃劑以物理混合方法添加入聚丙烯基材中，由于阻燃劑分子與聚丙烯基材之間結合作用較弱，阻燃劑分散的均勻性不易保證，此外也難以避免阻燃成分的流失問題，直接影響制品的長期阻燃性能。基于上述陳述，本發明提出了一種氮磷阻燃聚丙烯材料及其制備方法。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供了一種氮磷阻燃聚丙烯材料及其制備方法，通過在聚丙烯分子鏈上接枝具有阻燃作用的小分子，使聚丙烯材料具有阻燃性，且阻燃分子與共價鍵的形式與聚丙烯結合，不存在阻燃劑與聚合物相容性差和阻燃劑易流失問題。

本發明的目的在于提供一種氮磷阻燃聚丙烯材料。

本發明的另一目在于是提供上述氮磷阻燃聚丙烯材料的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

氮磷阻燃聚丙烯材料的制備方法如下：

按重量份的組分組成：60～100質量份聚丙烯接枝氮磷阻燃劑，5～20質量份增韌劑，1～3質量份復合抗氧劑，2～5質量份其他助劑在高速混合機中進行常溫混合擠出、冷卻和造粒，制備得到氮磷阻燃聚丙烯材料。

所述氮磷阻燃聚丙烯接枝氮磷阻燃劑，其結構式如下式(I)所示：

式中，

n的取值為15～50。

上述氮磷阻燃聚丙烯接枝氮磷阻燃劑的反應流程及制備方法如下：

上述聚丙烯接枝氮磷阻燃劑的制備方法如下：

1.將三乙胺和甘氨酸加入支口燒瓶中，加入氯仿，使甘氨酸完全溶解后，低溫加入苯膦酰二氯氯仿溶液，升溫至60～70℃，反應4～6h，減壓蒸餾、抽濾、萃取、硅膠柱層析純化，得到含磷氮脂肪族羧酸。

其中，苯膦酰二氯、三乙胺與甘氨酸的投料摩爾比為1:1:1.5。

2.將含磷氮脂肪族羧酸加入支口燒瓶中，加入四氫呋喃溶解，升溫至70～80℃，滴加SOCl₂進行酰氯化化反應；N₂保護下，以吡啶為縛酸劑，甲苯為溶劑，將端羥基聚丙烯與進行酯化反應，得到聚丙烯接枝氮磷阻燃劑。