[發(fā)明專利]抗紫外阻燃劑及其制備方法、抗紫外阻燃組合物和制品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210275800.9
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114753160B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 索紅日;黎璋焰;劉崇炫;馮佳
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: D06N3/04
• 分類號: D06N3/04;D06N3/00;C01B25/45;C09D5/18;C09D5/33;C09D133/00
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭元博

本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及抗紫外阻燃劑及其制備方法、抗紫外阻燃組合物和制品。本發(fā)明通過將來源豐富的磷酸銨鎂在32℃～45℃下與含有鋁元素的溶液進行反應(yīng)，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值在合適范圍內(nèi)，即可簡單、高效地在磷酸銨鎂表面原位生長出磷酸根插層的水滑石晶體片，形成具有良好阻燃性能的核?殼結(jié)構(gòu)阻燃劑，且該阻燃劑同時還具有良好的抗紫外性能。該制備方法適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，對設(shè)備要求低，成本低廉，而且磷酸銨鎂的來源可以是廢水處理中產(chǎn)生的鳥糞石污泥，因此還提供了一種解決鳥糞石污泥資源化利用問題的可行途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及抗紫外阻燃劑及其制備方法、抗紫外阻燃組合物和制品。

背景技術(shù)

高分子材料如塑料、橡膠、纖維等，被廣泛應(yīng)用在日用百貨、交通運輸、建筑、電工器材、航空、宇宙飛行等領(lǐng)域，是現(xiàn)代社會中不可或缺的重要化工產(chǎn)品，然而，許多高分子材料都具有可燃性，因此，為了適應(yīng)社會安全生產(chǎn)和生活的需要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，保護人民生命財產(chǎn)，阻燃科學(xué)技術(shù)得以發(fā)展，多種阻燃劑問世。此外，高分子材料還容易因為紫外光照而發(fā)生老化，影響其機械性能，同樣會給產(chǎn)品的安全性能帶來隱患，因此，人們也研發(fā)了許多具有抗紫外性能的添加劑，用于提升高分子材料等對紫外線不耐受的材料的抗老化性能。然而，目前的阻燃劑和抗紫外添加劑往往是兩種單獨的添加劑，因此要同時達到阻燃和抗紫外性能，添加劑用量較大，會對材料本身的強度等重要性能造成不利影響；而且，目前的許多阻燃劑和抗紫外添加劑排放后會造成污染，對環(huán)境不友好。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種環(huán)境友好、同時具有抗紫外和阻燃雙功能的抗紫外阻燃劑及其制備方法、抗紫外阻燃組合物和制品。

本發(fā)明的一個方面，提供了一種抗紫外阻燃劑的制備方法，其包括以下步驟：

分別提供磷酸銨鎂分散液和金屬鹽溶液，向所述磷酸銨鎂分散液中加入所述金屬鹽溶液，調(diào)節(jié)pH值為11～12，制備反應(yīng)液；將所述反應(yīng)液于32℃～45℃條件下反應(yīng)1h～30h，然后固液分離，收集固相，洗滌至中性后干燥處理；

其中，所述磷酸銨鎂分散液由磷酸銨鎂源與水在32℃～45℃條件下混合制得；所述金屬鹽溶液中包括鋁元素，所述鋁元素由水溶性鋁鹽提供。

在一些實施方式中，所述磷酸銨鎂源中的鎂元素與所述金屬鹽溶液中的鋁元素的物質(zhì)的量之比為50:(2～5)。

在一些實施方式中，所述金屬鹽溶液中還包括摻雜金屬元素，所述摻雜金屬元素為銅和/或鋅，由水溶性銅鹽和/或水溶性鋅鹽提供。

在一些實施方式中，所述金屬鹽溶液中，所述鋁元素和所述摻雜金屬元素的物質(zhì)的量之比為1:(0.8～1.2)。

在一些實施方式中，所述磷酸銨鎂源為廢水處理產(chǎn)生的鳥糞石污泥。

在一些實施方式中，所述水溶性鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁以及硫酸鋁中的一種或多種。

在一些實施方式中，所述水溶性銅鹽為硝酸銅、氯化銅以及硫酸銅中的一種或多種。

在一些實施方式中，所述水溶性鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅以及硫酸鋅中的一種或多種。

在一些實施方式中，所述金屬鹽溶液中，所述鋁元素的濃度為0.01mol/L～0.1mol/L，向所述磷酸銨鎂分散液中加入所述金屬鹽溶液的速度為0.1mL/min～3mL/min。

在一些實施方式中，將所述磷酸銨鎂源與水混合的方式為攪拌分散，所述攪拌分散的轉(zhuǎn)速為800rpm～1000rpm。

在一些實施方式中，所述反應(yīng)液于300rpm～1000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)。

在一些實施方式中，所述干燥處理的溫度為35℃～45℃，時間為12h～24h。