核壳结构有机无机杂化物的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105949476A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610480113.5C08K3/32(2006.01)(22)申请日2016.06.23(71)申请人浙江大学宁波理工学院地址315100浙江省宁波市鄞州区钱湖南路1号(72)发明人井健张艳方征平(74)专利代理机构宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙)33228代理人沈春红(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C08G79/04(2006.01)C08L87/00(2006.01)C08L67/04(2006.01)C08K9/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称核壳结构有机无机杂化物的制备方法(57)摘要一种核壳结构有机无机杂化物的制备方法，工艺路线反应式如下式(I)所示；式(I)中APP为多聚磷酸铵，bPEI为支化的聚乙烯亚胺，BPE为自制的生物质聚磷酸酯电解质；利用层层自组装的方法制备层数为1～6的有机无机杂化物阻燃剂，层与层之间通过静电或氢键作用连接。本发明通过分子结构设计，制备的生物质有机无机杂化物在聚乳酸PLA中添加量小于15wt％即可达到较好的阻燃效果，远低于传统磷系阻燃剂的用量，是一种高效的绿色环保阻燃剂：CN105949476ACN105949476A权利要求书1/2页1.一种核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，反应路线如下式(I)所示：其中APP为多聚磷酸铵，bPEI为支化的聚乙烯亚胺，BPE为自制的生物质聚磷酸酯电解质；利用层层自组装的方法制备层数为1～6的有机无机杂化物阻燃剂，层与层之间通过静电或氢键作用连接。2.根据权利要求1所述的核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，步骤包括:(1.1)将15～30gAPP分散于150～300mL去离子水中，超声5～10分钟得到分散均匀的悬浮液，离心除水；(1.2)将步骤(1.1)离心除水得到的物质分散于150～300mLpH为13～9的bPEI水溶液中，在机械搅拌和超声作用下分散均匀；组装时间为2-10min得到悬浮物，将悬浮物经离心得到固体产物；(1.3)将步骤(1.2)经过离心所得的固体分散于150～300mL去离子水中，在机械搅拌和超声分散均匀，然后经离心分离得到固体产物；(1.4)将步骤(1.3)离心得到的固体分散于150～300mLpH为2～4的生物质聚磷酸酯电解质水溶液中，在机械搅拌和超声作用下分散均匀；组装时间为2-10min分钟得到悬浮物，将悬浮物用离心分离的方法得到固体产物；(1.5)用步骤(1.3)所述方法清洗步骤(1.4)的固体产物；(1.6)以上步骤(1.2)～(1.5)为组装一层的方法，重复步骤(1.2)～(1.5)制备不同层数的有机无机杂化物；(1.7)将制得目标层数的有机无机杂化物75-85℃真空干燥。3.根据权利要求2所述的核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，步骤(1.1)分散于150～300mL去离子水中的APP为20-25g。4.根据权利要求2所述的核壳结构有机无机杂化物制备方法，其特征在于，步骤(1.2)-(1.4)中的机械搅拌转速为600-1200转/min，超声频率为20kHz-30kHz；步骤(1.2)、(1.4)中的组装时间为2-5min。5.根据利要求2所述的核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，步骤(1.4)2CN105949476A权利要求书2/2页中的生物质聚磷酸酯电解质具体制备步骤包括：(1)制备基于双酚酸结构的单体(Ⅱ)；(2)通过聚合反应制备聚磷酸酯(Ⅲ)；具体的合成路线如下式所示：(1)(2)其中：步骤(1)的产物如下式(II)所示，步骤(2)的产物如下式(III)所示：6.根据利要求5所述的核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)单体(Ⅱ)的具体制备步骤包括:(2.1)将双酚酸，甲醛水溶液和二甲胺水溶液溶于乙醇，其中双酚酸，甲醛和二甲胺的摩尔比为1：2～4：2～5，双酚酸在乙醇中的浓度为0.1～0.5g/mL；在氮气保护下室温反应10～24小时；反应结束，旋蒸除溶剂，得固体粗产物；(2.2)将粗产物加入水中溶解，用阳离子交换树脂732除去残余杂质，溶液经过旋蒸除水，得到固体产物。此时固体产物为精制单体(Ⅱ)。7.根据利要求5所述的核壳结构有机无机杂化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)生物质聚磷酸酯电解质(Ⅲ)具体的制备步骤包括：(2.3)将单体(Ⅱ)溶于乙腈得到溶液，其浓度为0.1～0.4g/mL，向该溶液中加入单体(Ⅱ)等摩尔量的三乙胺；(2.4)在氮气保护下将步骤(2.3)的溶液加热到20～50℃，缓慢的一次性加入苯基膦酰二氯，其中