一种无卤协效复合阻燃剂及其制备方法.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CN109988337A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910236762.4C08K7/00(2006.01)(22)申请日2019.03.27(71)申请人广东工业大学地址510006广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号(72)发明人郝志峰王兵毅张英明姜奕常任珂陈相温红丽余坚孙明余林(74)专利代理机构东莞市华南专利商标事务所有限公司44215代理人王雪镅(51)Int.Cl.C08K9/06(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K9/02(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图4页(54)发明名称一种无卤协效复合阻燃剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及轻工、化工材料的技术领域，具体涉及一种无卤协效复合阻燃剂及其制备方法。该无卤协效复合阻燃剂是由阴离子插层改性的类水滑石与六氯环三磷腈通过硅烷偶联剂进行原位化学反应复合而成，并具有层状结构。该无卤协效复合阻燃剂的制备方法包括：第一步，阴离子插层改性的类水滑石的制备；第二步，无卤协效复合阻燃剂的制备。本发明的一种无卤协效复合阻燃剂，与类水滑石LDH或六氯环三磷腈相比，具有更加优异的阻燃和抑烟综合性能；本发明的阻燃剂除具有良好的热稳定性和阻燃性外，与环氧树脂等高分子材料具有很好的相容性。本发明的一种无卤协效复合阻燃剂，除了保留了六氯环三磷腈的环状结构外，还通过重建法制得了一些具有多酸根阴离子擦层改性的类水滑石，进而本申请在提高阻燃作用的同时，还能提高抑烟作用。CN109988337ACN109988337A权利要求书1/2页1.一种无卤协效复合阻燃剂，其特征在于：是由阴离子插层改性的类水滑石与六氯环三磷腈通过硅烷偶联剂进行原位化学反应复合而成，并具有层状结构。2.根据权利要求1所述的一种无卤协效复合阻燃剂，其特征在于：所述阴离子插层改性的类水滑石具有说明书附图中的图6表示的化学结构。3.根据权利要求2所述的一种无卤协效复合阻燃剂，其特征在于：所述阴离子插层改性的类水滑石的粒径为10～20μm。4.权利要求1至3任意一项所述的一种无卤协效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：第一步，阴离子插层改性的类水滑石的制备：由二价金属离子盐溶液、三价金属离子盐溶液、碳酸钠溶液和插层用的阴离子盐溶液制备得到阴离子插层改性的类水滑石；第二步，无卤协效复合阻燃剂的制备：将第一步制得的阴离子插层改性的类水滑石过滤洗涤为中性，并将其用有机溶剂分散后，得到分散液，然后将有机溶剂溶解的六氯环三磷腈加入到分散液中并加入硅烷偶联剂和催化剂，在惰性气体的保护和搅拌的条件下，使阴离子插层改性的类水滑石与六氯环三磷腈进行原位化学复合反应，即制得所述无卤协效复合阻燃剂。5.根据权利要求4所述的一种无卤协效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述第一步阴离子插层改性的类水滑石的制备，具体包括以下步骤：步骤一，CO3-LDHs的制备：将一定浓度的二价金属离子盐溶液和三价金属离子盐溶液混合均匀后，加入一定浓度的碳酸钠，并加入碱溶液维持一定的pH，通过共沉淀法在一定的温度下反应一定的时间，最后通过过滤、冷冻干燥、研磨后得到CO3-LDHs；步骤二，阴离子插层改性的类水滑石的制备：将步骤一制得的CO3-LDHs煅烧后，得到不含碳酸根和水的类水滑石，然后将不含碳酸根和水的类水滑石用去离子水进行分散后，加入一定浓度的阴离子盐溶液，并用惰性气体进行保护，然后在一定温度下反应一定的时间，最后通过过滤、冷冻干燥、研磨后得到阴离子插层改性的类水滑石。6.根据权利要求5所述的一种无卤协效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2+2+2+一的CO3-LDHs的制备步骤中，所述二价金属离子盐溶液的二价金属离子为Zn、Ca、Mg或Cu2+中的一种或两种，所述三价金属离子盐溶液的三价金属离子为Al3+或Fe3+中的一种；所述二价金属离子和三价金属离子的摩尔比为1～4:1；所述二价金属离子盐溶液、三价金属离子盐溶液和碳酸钠溶液总的摩尔浓度为0.3～0.6mol/L；所述碱溶液为摩尔浓度是1mol/L～2mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；所述pH的范围为9.5～10.5；所述共沉淀法的反应温度为65～80℃，反应时间为22～25h；所述冷冻干燥的温度为-50～-70℃，冷冻干燥时间为23～26h。7.根据权利要求5所述的一种无卤协效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二的阴离子插层改性的类水滑石的制备步骤中，所述煅烧的温度为450～550℃，所述煅烧的时间为3～5h；3-3-2-2-6-6-2-所述阴离子盐溶液的阴离子为PMo12O40、PW12O40、B4O7、MoO4、Mo7O24、W7O