一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及阻燃剂制备技术领域，为解决无卤膨胀型阻燃剂易吸湿、耐水性差，在聚烯烃等聚合物中相容性差，在高温高湿下易迁移和析出，表面处理处理效率低，易被破坏等问题，本发明专利技术提出了一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用，耐迁移无卤膨胀型阻燃剂结构式如（I）所示：（I），本发明专利技术实现了阻燃剂分子间的交联，提高耐水性，特别是在高温高湿条件的耐迁移和析出性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及阻燃剂制备
，为解决无卤膨胀型阻燃剂易吸湿、耐水性差，在聚烯烃等聚合物中相容性差，在高温高湿下易迁移和析出，表面处理处理效率低，易被破坏等问题，本专利技术提出了一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用，耐迁移无卤膨胀型阻燃剂结构式如（I）所示：（I），本专利技术实现了阻燃剂分子间的交联，提高耐水性，特别是在高温高湿条件的耐迁移和析出性能。【专利说明】一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及阻燃剂制备
，具体地说涉及一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂及 其制备方法与应用。
技术介绍
以多聚磷酸铵为基础的无卤膨胀型无卤阻燃剂已成为目前工业化较为成功的无 卤阻燃剂品种，广泛用于聚烯烃如聚丙烯、聚乙烯、EVA、EPDM、Ρ0Ε，热塑性弹性体如和聚氨 酯弹性体、TPE、TPV中，具有较好的阻燃效率和良好的加工性能，对材料的力学性能也有令 人满意的结果。但其作为一种磷的聚合物，存在易吸湿、易水解的问题，特别是在高温高湿 条件下极易迁移析出，另外与聚烯烃等非极性材料相容性上也不佳，在挤出时螺杆转速受 到限制，影响生产效率。目前研究主要集中在通过表面改性和包覆的方法提高阻燃剂本身 的耐水性和与聚合物的相容性，一般采用硅烷、三聚氰胺甲醛树脂（MF树脂）、环氧树脂等 进行表面处理，但其都是热固性的，在处理过程中会引起阻燃剂颗粒粘结，颗粒过大，一旦 进行粉碎，表面破坏，另外在螺杆强剪切下，也会破坏包覆效果，无法得到稳定的耐水效果。 专利CN103265500A中提出了采用甲醛作为交联剂使阻燃剂的分子间产生交联， 来提高阻燃剂的耐水性的方法，但该方法存在一个弊端，由于采用甲醛作为交联剂，交联过 程中形成的-ch2-o-ch 2-键，在受热和使用过程中会转化为-CH2-，亚甲基化，同时释放甲 醛，这对材料的性能、环境产生不良的影响。
技术实现思路
为解决无卤膨胀型阻燃剂易吸湿、耐水性差，在聚烯烃等聚合物中相容性差，在高 温高湿下易迁移和析出，表面处理处理效率低，易被破坏等问题，本专利技术提出了一种耐迁移 无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用，本专利技术实现了阻燃剂分子间的交联，提高耐水性， 特别是在高温高湿条件的耐迁移和析出性能。 本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂具 有-Si-0-R-O-Si-的交联结构，结构式如（I)所示： 【权利要求】1. 一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂，其特征在于，所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂 具有-Si-0-R-O-Si-的交联结构，结构式如（I)所示，：其中：町选自〇13或者(：6!15，11=1?10000、，111=1?100、几=1?500中正整数，1选自三聚氰 胺及其衍生物、吗啉、哌啶、哌嗪、烷基含羟基多胺、含氮三嗪聚合物中的的一种或几种。2. -种如权利要求1所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于， 所述的制备方法为以下步骤： (1) 磷硅化合物的制备 将反应器充氮-抽真空，循环若干次后，在氮气保护下加入磷酸氢二铵，在3(T150°C 下，搅拌下喷撒烷基硅氧烷后搅拌1~3小时，然后升温到5(T250°C，开始抽真空脱挥，真空 度为0. 005~0. 08MPa继续反应0. 5~15小时，得到磷硅化合物； (2) 聚合物A的制备 在捏合反应器中投入步骤（1)制备的磷硅化合物和磷酸氢二铵搅拌，然后加入水搅 拌1~3小时，再加入五氧化二磷搅拌，开始升温通氨气，在200°C ~350°C下反应1小时? 5小时，其中氨通入量与反应物的比例为100公斤反应物通氨量为0. 5飞m3/小时，再在 20(T28(TC下，每100公斤反应物0. 1~2. 0 m3/小时的通氨量下继续反应0. 5飞小时后停止 通氨加热，再通〇. 1-0. 5 m3/小时的N2，冷却到4(T60°C，粉碎过筛，得到聚合物A，聚合物A 具有如（II)所示的结构式：其中％选自CH3或者C6H5; (3) 聚合物B的制备 在捏合反应器中通入干燥氮气，在氮气保护下将加入聚合物A和M，在8(T250°C下反应 1~10小时，得到聚合物B，聚合物B具有如（III)所示的结构式：其中Μ选自三聚氰胺及其衍生物、吗啉、哌啶、哌嗪、烷基含羟基多胺、含氮三嗪聚合物 中的的一种或几种； (4)交联反应 在捏合反应器中加入聚合物B，加入水搅拌，升温，在6(Tl00°C下反应0. 2~4小时，然后 真空脱挥，真空度为〇. 005~0. 08Mpa，再升温到1KT180°C，继续反应0. 5~8小时，得到耐迁 移无卤膨胀型阻燃剂。3. 根据权利要求2所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于，步 骤（1)中反应器充氮-抽真空的循环次数大于1飞次。4. 根据权利要求2所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于，所 述的烧基娃氧烧选自甲基二甲氧基娃烧，甲基二乙氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧、苯基二乙 氧基硅烷的一种或几种。5. 根据权利要求2或4所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在 于，步骤（1)中所述磷酸氢二铵的水分小于0. 1%，磷酸氢二铵与烷基硅氧烷的摩尔比为1 : 0· 1 ?3。6. 根据权利要求2所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于，步 骤（2)中捏合反应器的转速为4(Γ80转/分。7. 根据权利要求2或6所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于， 步骤（2)中磷硅化合物与磷酸氢二铵的摩尔比为1 :0. 01~1，水的使用量为磷硅化合物重量 的0. 05~1%，五氧化二磷的使用量为磷酸氢二铵与磷硅化合物的摩尔数之和。8. 根据权利要求2所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于，步 骤（3)中Μ的使用量为聚合物Α重量的0. 5~50%。9. 根据权利要求2所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂的制备方法，其特征在于，步 骤（4)中水的使用量为聚合物B重量的0. 2~2%。10. -种如权利要求1所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂在聚烯烃和热塑性弹性体 上无卤阻燃的应用。【文档编号】C07F19/00GK104098775SQ201410198644【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日 【专利技术者】朱峰, 刘君锭, 吴伟俊 申请人:杭州捷尔思阻燃化工有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂，其特征在于，所述的一种耐迁移无卤膨胀型阻燃剂具有‑Si‑O‑R‑O‑Si‑的交联结构，结构式如（I）所示，：（I），其中：R1选自CH3或者C6H5，n=1~10000、，m=1~100、，b=1~500中正整数，M选自三聚氰胺及其衍生物、吗啉、哌啶、哌嗪、烷基含羟基多胺、含氮三嗪聚合物中的的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，刘君锭，吴伟俊，
申请(专利权)人：杭州捷尔思阻燃化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33