[發明專利]一種阻燃高分子樹脂包覆紅磷阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110337766.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113004575B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉麗;王超
• 申請（專利權）人: 安徽長淮新材料有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K3/02;C08L67/02;C08L85/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發明提供了一種阻燃高分子樹脂包覆紅磷阻燃劑，所述的包覆紅磷阻燃劑使用含磷的阻燃高分子樹脂材料作為紅磷的包覆材料。本發明通過將紅磷細粉均勻分散在含有磷酰氯和多元醇（和/或多元酚）以及溶液的體系中，并且通過磷酰氯與多元醇（和/或多元酚）聚合形成的樹脂對紅磷表面進行包覆，在紅磷表面原位包覆一層阻燃的高分子材料，可以一方面提高紅磷與基體高分子樹脂的相容性，使用過程中容易分散，更重要的是避免了紅磷被包覆后阻燃降低的現象。

技術領域

本發明涉及阻燃材料技術領域，具體涉及一種阻燃高分子樹脂包覆紅磷阻燃劑及其制備方法。

背景技術

防火阻燃材料是一種保護材料，它是能夠阻止燃燒而自己并不容易燃燒的材料，有固體的例如水泥、鋼材、玻璃等材料；有液態的，簡稱為阻燃劑，在需防火墻體等各種材料表面上如果涂上阻燃劑，它能保證在起火的時候不被燒著，也不會使得燃燒范圍加劇、擴大；

目前阻燃材料主要有有機和無機，鹵素和非鹵。有機阻燃材料是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機阻燃材料主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系；阻燃劑使可燃燒物炭化，從而達到阻燃效果。這種阻燃效果主要是在固相中發揮作用，這種類別的阻燃材料主要是磷類阻燃劑。

因具有較好的阻燃性能，紅磷(RP)在磷系阻燃領域占有較重要的位置，但是由于紅磷與基體樹脂相容性差、自身容易氧化酸解，以及釋放出磷化氫等問題而限制了其在高分子材料中的應用，為了改善這些缺陷，通常需要對紅磷表面進行包覆。而常規的包覆材料有氫氧化鋁、氫氧化鎂、酚醛樹脂、苯乙烯、不飽和聚酯、環氧樹脂等，這些材料本身阻燃性一般，有些甚至不具有阻燃性能，有些剛性較大，作為包覆材料使用時，往往會有降低紅磷阻燃性能、相容性不好等問題出現。因此，如何提高其與基體樹脂的相容性、并且不降低紅磷阻燃性能的前提下對紅磷進行包覆，是本領域技術人員亟待解決的問題。

另外，紅磷作為一種優良的阻燃劑己被廣泛的應用于塑料、橡膠等聚合物材料中,但紅磷在實際應用中存在諸多弊端。例如,在生產過程中,作為原料的紅磷中殘留少量黃磷,使得其燃點較低、易燃；并且黃磷易吸濕氧化生成酸而腐蝕設備,同時產生劇毒性氣體磷化氫,從而縮短設備使用壽命、威脅操作人員人身安全、污染環境等；另外,紅磷作為無機物,不易在有機高聚物中分散,因此,需對紅磷表面進行包覆處理,同時降低紅磷貯存難度,大大節省生產成本。

中國專利申請CN101684186A公開了先通過鎂、鋁、鋅等金屬鹽與水反應在紅磷表面形成金屬氫氧化物包覆層,再通過樹脂層進行有機包覆,但由于包覆層數較多,從而導該產品中有效磷含量較低,阻燃性能被大打折扣。

中國專利申請CN102775814A公開了通過三聚氰胺與甲醛在堿性條件下形成三聚氰胺甲醛膠來對紅磷進行包覆,但出現相容性差、難分散和易產生低分子甲醛等問題。

綜上，現有的包覆紅磷阻燃劑中，存在如下技術問題：

1)紅磷不易在有機高聚物中分散，與基體樹脂的相容性不好。

2)包覆紅磷由于紅磷表面包覆層數較多，導致阻燃性能降低。

3)利用三聚氰胺和甲醛制備包覆紅磷的過程中容易降解產生甲醛等有毒小分子物質。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的問題，提供一種阻燃高分子樹脂包覆紅磷阻燃劑及其制備方法。

本發明的發明人通過原位聚合的方法制備出了含磷的阻燃高分子樹脂材料作為紅磷的包覆材料，這種包覆材料本身就具有較高的阻燃性能，跟其他高分子材料如聚酯樹脂相比，具有很好的相容性，利用這樣的材料制備出的包覆紅磷阻燃性能明顯優于其他包覆材料如：氫氧化鎂、氫氧化鋁、酚醛樹脂等包覆的紅磷，相容性也具有較大提升。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明是通過以下技術方案實現的：