一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂及其制备方法和应用.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CN112029157A(43)申请公布日2020.12.04(21)申请号202010782443.6(22)申请日2020.08.06(71)申请人湖北工程学院地址432000湖北省孝感市交通大道272号(72)发明人颜永斌张府刘小丹郑倩南曹欢付梅芳覃彩芹(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人徐琪琦(51)Int.Cl.C08L5/08(2006.01)C08K9/10(2006.01)C08K3/32(2006.01)C08L23/12(2006.01)权利要求书1页说明书10页(54)发明名称一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂及其制备方法和应用，该抗熔滴复合膨胀阻燃剂利用壳聚糖不饱和羧酸酯对聚磷酸铵进行包覆，通过交联剂对壳聚糖不饱和羧酸酯交联，在聚磷酸铵表面形成富含碳、磷或硫的交联壳聚糖不饱和羧酸酯复合层，制得“三位一体”的复合膨胀阻燃剂。该复合膨胀阻燃剂充分利用壳聚糖不饱和羧酸酯的成炭性对聚磷酸铵进行改性，改善复合膨胀阻燃剂的耐水性，提高成炭率；可用于聚烯烃的阻燃改性，在聚烯烃的燃烧过程中，壳聚糖不饱和羧酸酯的不饱和键捕捉自由基使聚烯烃产生交联，同时交联壳聚糖不饱和羧酸酯复合层炭化形成致密的炭层，减少熔滴数，从而使本发明制备的抗熔滴复合膨胀阻燃剂具有高的抗熔滴性和阻燃效率。CN112029157ACN112029157A权利要求书1/1页1.一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂，其特征在于，抗熔滴复合膨胀阻燃剂为多层核壳结构，核体为聚磷酸铵，壳层为交联剂交联壳聚糖不饱和羧酸酯复合层。2.根据权利要求1所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂，其特征在于，所述壳聚糖不饱和羧酸酯包括马来酰化壳聚糖、壳聚糖衣康酸酯、壳聚糖烯丙基琥珀酸酯和壳聚糖降冰片烯二酸酯中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂，其特征在于，所述壳聚糖不饱和羧酸酯的分子量为100-500kDa。4.根据权利要求1所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂，其特征在于，所述壳聚糖不饱和羧酸酯的交联剂为聚磷酸盐和烷基硫酸盐中的一种或两种的混合物。5.一种如权利要求1-4任一项所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、将聚磷酸铵分散在去离子水中，获得分散体A，恒温搅拌分散体A并向其中加入壳聚糖不饱和羧酸酯水溶液，获得反应液A，继续恒温搅拌反应液A15-120min，再洗涤、过滤；步骤2、将所述步骤1过滤后获得的粉末产物分散在去离子水中，获得分散体B，恒温搅拌分散体B并向其中加入交联剂水溶液，获得反应液B，继续恒温搅拌反应液B15-120min，再洗涤、过滤；步骤3、将所述步骤2过滤后获得的粉末产物代替所述步骤1中的聚磷酸铵循环进行所述步骤1和所述步骤2至少三次，获得多层包覆聚磷酸铵；步骤4、将所述步骤3获得的多层包覆聚磷酸铵干燥、研磨过筛后，获得抗熔滴复合膨胀阻燃剂。6.根据权利要求5所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中加入分散体A中的壳聚糖不饱和羧酸酯水溶液的质量百分比浓度为1-5wt％，pH值大于或等于5.5，且小于或等于9。7.根据权利要求5所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中加入分散体B中的交联剂水溶液的质量百分比浓度为0.5-4wt％。8.根据权利要求5所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述反应液A中的聚磷酸铵和壳聚糖不饱和羧酸酯的质量比为0.5-5：1，所述反应液A中的聚磷酸铵和所述反应液B中的交联剂的质量比为8-21：1。9.根据权利要求5所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，将所述步骤2过滤后获得的粉末产物代替所述步骤1中的聚磷酸铵循环进行所述步骤1和所述步骤2的次数为3-9次。10.一种如权利要求1-4任一项所述的一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂在聚烯烃阻燃方面的应用。2CN112029157A说明书1/10页一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种抗熔滴复合膨胀阻燃剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]高分子材料具有优异的力学性能、耐腐蚀性、电绝缘性等优点，广泛应用于机械电子、交通运输、航空航天等国防工业和日常生活各个领域。但高分子材料易燃烧，且在燃烧时熔滴现象严重，带有火焰的滴落物不仅会引燃周围的物品导致二次燃烧，还会对人体造成伤害，给人民生活、生命和财产带来安全隐患，极大地限制了高分子材料的应用范围。目前，改善高分子材料阻燃性的主要方法是添加阻燃剂，如含卤素燃剂、含磷阻燃剂、无机