一种碳纳米管防滴落剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纳米管防滴落剂的制备方法：碳纳米管表面引入5‑丙烯基‑1,3‑苯并二噁茂，4,5‑二氟‑2,2‑二(三氟甲基)‑1,3‑二氧杂环戊烯，3‑(4‑甲基‑哌嗪‑1‑羰基)‑二环[2.2.1]庚‑5‑烯‑2‑羧酸的共聚物，提高了抗滴落性能。

Preparation method of carbon nanotube anti dropping agent

The present invention provides a method for preparing carbon nanotube anti dripping agent: the surface of the carbon nanotubes into 5 allyl 1,3 benzene and two 4,5 evil Mao, two fluorine 2,2 two (three methyl fluoride) 1,3 two oxygen heterocyclic pentene, 3 (4 methyl piperazine 1 carbonyl) copolymer ring [2.2.1] 5 2 g ene carboxylic acid, improve the anti dripping performance.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管防滴落剂的制备方法
本专利技术涉及一种防滴落剂的制备方法，特别是一种碳纳米管防滴落剂的制备方法。
技术介绍
目前常用的防滴落剂是聚四氟乙烯，其是利用聚四氟乙烯纤维化的原理，在塑料燃烧时，聚四氟乙烯发生纤维化，使得其周围的塑料限制在纤维之间，从而导致塑料在燃烧时不发生滴落，从而避免由于燃烧的塑料颗粒的滴落引起二次火灾。碳纳米管是由单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管，碳纳米管由于其具有高拉伸形状和高比表面而可以成为阻燃添加剂，部分研究已证明其阻燃效果。碳纳米管加入聚丙烯（PP）等高分子材料中，可以有效的降低其热释放速率。虽然在高聚物及其复合材料中加入碳纳米管可以提高材料的力学性能，同时降低材料的热释放速率，但碳纳米管的加入对材料燃烧试验特性提高不大，材料几乎无法通过工业中要求的UL94燃烧测试。CN102329487B涉及一种功能化碳纳米管阻燃聚乳酸及其制备方法。具体制备步骤为：先分别将带有磷系阻燃基团DOPO的功能化碳纳米管和聚乳酸树脂共混，得到含有功能化碳纳米管的聚乳酸母料。再将聚乳酸母料、聚乳酸、抗氧剂、抗滴落剂按照一定比例加入挤出机中，共混挤出，得到具有阻燃功能的聚乳酸。这种聚乳酸材料具有较好的阻燃性能，同时，相对于纯聚乳酸，保持或提高材料的力学性能。这种功能化碳纳米管阻燃聚乳酸的制备方法简单有效、工艺条件温和，适用于批量化生产。CN103951846A涉及提供了一种碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂的用途，所述碳纳米管包括表面未有修饰的碳纳米管或者为表面羟基化的碳纳米管或者为表面羧基化的碳纳米管，将其加入到阻燃材料中作为抗滴落剂，可以替代传统的聚四氟乙烯型抗滴落剂，在添加量相同的条件下其效果明显优于聚四氟乙烯型抗滴落剂。以上公开技术的碳纳米管用于阻燃和防滴落剂，与塑料的相容性较差，如果添加的阻燃剂和抗滴落剂较少，在塑料燃烧时仍然会出现滴落现象。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种碳纳米管防滴落剂的制备方法，通过以下步骤实现：按重量份计，将100份碳纳米管，1-5份3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、1-5份的5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，0.5-2份4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，500-1000份的甲醇，放入1-4份的过氧化物引发剂，进行聚合反应，反应结束使聚合物分离、干燥，得到产品。所述聚合反应温度50-80℃。所述聚合反应时间15-30小时。所述的过氧化物引发剂优选过硫酸钾，过硫酸铵。所述的碳纳米管，5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂（别名异黄樟素），4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯均为市售产品。所述的3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸为市售产品，如昊睿化学（上海）有限公司生产的产品。本专利技术的有益效果：碳纳米管表面引入5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸的共聚物。提高了碳纳米管与易燃性热塑性树脂的相容性，同时提高了抗滴落性能。具体实施方式以下实施例仅仅是进一步说明本专利技术，并不是限制本专利技术保护的范围。实施例1在2000L反应釜中，按重量份计，将100份碳纳米管，3份3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、2份的5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，0.7份4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，700份的甲醇，放入2份的过硫酸钾，升温至60℃进行22小时的聚合反应，使聚合物分离、干燥，得到产品。编号为M-1实施例2在2000L反应釜中，按重量份计，将100份碳纳米管，1份3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、1份的5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，0.5份4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，500份的甲醇，放入1份的过硫酸铵，升温至50℃进行30小时的聚合反应，使聚合物分离、干燥，得到产品。编号为M-2实施例3在2000L反应釜中，按重量份计，将100份碳纳米管，5份3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、5份的5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，2份4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，1000份的甲醇，放入4份的过硫酸钾，升温至80℃进行15小时的聚合反应，使聚合物分离、干燥，得到产品。编号为M-3比较例1不加入3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸，其它同实施例1。所得产品编号为M-4。比较例2不加入5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，其它同实施例1。所得产品编号为M-5。比较例3不加入4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，其它同实施例1。所得产品编号为M-6。实施例4乳液的表征将实施例1-3和比较例1-3的防滴落剂以及未改性聚四氟乙烯抗滴落剂加入阻燃聚丙烯配方中，配比为（重量份）；聚丙烯：十溴二苯乙烷：三氧化二锑：防滴落剂=80.7:18:1:0.3，按ANSI/UL-94-1985标准检测垂直燃烧性能。见表1。表1.准检测垂直燃烧性能：产品编号滴落与否是否引燃脱脂棉UL-94燃烧等级M-1无否V-0M-2无否V-0M-3无否V-0M-4有否V-0M-5有否V-0M-6有否V-1未改性聚四氟乙烯抗滴落剂有是V-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管防滴落剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：按重量份计，将100份碳纳米管，1‑5份3‑(4‑甲基‑哌嗪‑1‑羰基)‑二环[2.2.1]庚‑5‑烯‑2‑羧酸、1‑5份的5‑丙烯基‑1,3‑苯并二噁茂，0.5‑2份4,5‑二氟‑2,2‑二(三氟甲基)‑1,3‑二氧杂环戊烯，500‑1000份的甲醇，放入1‑4份的过氧化物引发剂，进行聚合反应，反应结束使聚合物分离、干燥，得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管防滴落剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：按重量份计，将100份碳纳米管，1-5份3-(4-甲基-哌嗪-1-羰基)-二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、1-5份的5-丙烯基-1,3-苯并二噁茂，0.5-2份4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-二氧杂环戊烯，500-1000份的甲醇，放入1-4份的过氧化物引发剂，进行聚合反应，反应结束使聚合物分离、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣军，吴健泳，
申请(专利权)人：衢州普信新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33