[發(fā)明專利]一種含全生物基阻燃劑的改性阻燃聚酯材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110573334.8 | 申請日： | 2021-05-25 |
| 公開（公告）號： | CN113150522B | 公開（公告）日： | 2022-07-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 東為富;王冬;汪洋;李婷;張旭輝;夏碧華;蔣杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 江南大學(xué) |
| 主分類號： | C08L67/04 | 分類號： | C08L67/04;C08L67/02;C08K5/521 |
| 代理公司： | 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211 | 代理人： | 林娟 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 生物 阻燃 改性 聚酯 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種含全生物基阻燃劑的改性阻燃聚酯材料及其制備方法，屬于阻燃材料領(lǐng)域。植酸呋喃胺鹽阻燃劑制備方法是：用植酸的乙醇溶液和呋喃胺的乙醇溶液在0～4℃下混合得到懸浮液；離心去除未反應(yīng)物，并用乙醇洗滌2～3次后，干燥得到植酸呋喃胺鹽阻燃劑。阻燃聚酯材料的制備方法：聚酯100份，植酸呋喃胺阻燃劑0.5～3份，于150～180℃的加工溫度下熔融共混制得。本發(fā)明制備阻燃劑生物來源，綠色環(huán)保，復(fù)合材料的阻燃效果明顯，有效地?cái)U(kuò)展了各助劑和材料的應(yīng)用范圍，同時(shí)本發(fā)明的制備的方法簡單，易大規(guī)模生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于阻燃材料領(lǐng)域，具體涉及一種全生物基阻燃劑及其改性阻燃聚酯材料的制備方法。
背景技術(shù)
聚酯是一種性能優(yōu)良的高分子材料，具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，但是其可燃性限制了聚酯在許多場合的使用，因此如何提高聚酯材料的阻燃性顯得尤為重要。阻燃劑是提高材料阻燃性能的有效途徑。目前所用的阻燃劑包括鹵系、磷氮系、無機(jī)阻燃劑等。鹵系的阻燃劑由于燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒有害氣體，已經(jīng)逐步被禁止；無機(jī)阻燃劑雖然可以達(dá)到良好的阻燃性能，但有添加量大、易析出、相容性差、基材性能惡化等缺點(diǎn)；磷氮阻燃劑具有較好的阻燃效果，毒性偏低，受到普遍的關(guān)注。
植酸又稱肌酸，它主要存在于植物的種子、根干和莖中，其中以豆科植物的種子、谷物的麩皮和胚芽中含量最高，磷含量高達(dá)28％，是一種生物基酸源。以植酸作為阻燃劑酸源的研究逐漸被人們重視。專利CN 106519239 A采用植酸、三聚氰胺和溶劑制備了一種具有片狀結(jié)構(gòu)的含磷-氮-碳聚合型阻燃劑，該阻燃劑與聚丙烯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚乙烯、尼龍或者丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有良好的相容性和阻燃性能。專利CN108047494 A公開了一種植酸銨阻燃劑的制備方法，僅僅需要5wt％就可以使其通過V-0級且氧指數(shù)可達(dá)到25％。然而以上阻燃劑中仍然使用了三聚氰胺等有毒性的物質(zhì)作為氮源。除此之外，三聚氰胺等多官能度的氮源與植酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度通常需要在水溶液中加熱到80℃。生成的植酸三聚氰胺由于三聚氰胺的π-π堆疊，會(huì)形成大片層結(jié)構(gòu)。容易在聚乳酸中發(fā)生團(tuán)聚，復(fù)合材料的阻燃效率并不高，一般植酸三聚氰胺的添加量為20phr時(shí)，復(fù)合材料的氧指數(shù)僅為28％。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了一種全生物基阻燃劑及其改性阻燃聚酯材料的制備方法。植酸呋喃衍生物的原料來源綠色，可再生，合成簡單等優(yōu)勢。阻燃聚合物的制備方法生產(chǎn)效率高，工藝簡單，性能優(yōu)良，同時(shí)該材料來源生無可降解，環(huán)境友好且容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種含全生物基阻燃劑的改性阻燃聚酯材料，所述的含全生物基阻燃劑的改性阻燃聚酯材料是由聚酯材料和植酸呋喃衍生物阻燃劑共混而成；
聚酯材料100重量份，植酸呋喃衍生物阻燃劑0.5～3重量份；
所述植酸呋喃衍生物阻燃劑的結(jié)構(gòu)通式如下：
式中，R為H或類呋喃衍生物，且呋喃衍生物的數(shù)目≥6；R1或R2為H或氨甲基，R1、R2相同或不同。
進(jìn)一步地，植酸呋喃衍生物阻燃劑中的呋喃衍生物為
進(jìn)一步地，所述的植酸呋喃衍生物阻燃劑的制備步驟如下：
(1)將植酸和呋喃衍生物分別加入到乙醇中攪拌溶解，0℃～4℃下反應(yīng)1～8h后離心，得到植酸呋喃衍生物的粗品；
(2)將植酸呋喃衍生物的粗品用乙醇洗2～3次后，在50～80℃下真空干燥制備得到植酸呋喃衍生物阻燃劑的最終產(chǎn)物。
進(jìn)一步地，所述的植酸呋喃衍生物阻燃劑中，植酸和呋喃衍生物的比例為摩爾比1:6～12。
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