Ti-PO4-PEG阻燃剂及其复合阻燃材料和制备方法技术

技术编号:11253370 阅读:70 留言:0更新日期:2015-04-02 02:20
本发明专利技术属于新材料技术领域,具体涉及一种Ti-PO4-PEG阻燃剂及其使用该阻燃剂的复合阻燃材料和制备方法;该阻燃剂由十六烷基三甲基溴化铵、硝酸、聚乙二醇、磷酸和水余量制备而得;本发明专利技术不仅制备工艺简单,所制得到的聚合物复合阻燃材料的阻燃性能、力学性能较好,同时还不影响聚合物的加工性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于新材料
,具体涉及一种Ti-PO4-PEG阻燃剂及其使用该阻燃剂的复合阻燃材料和制备方法;该阻燃剂由十六烷基三甲基溴化铵、硝酸、聚乙二醇、磷酸和水余量制备而得;本专利技术不仅制备工艺简单,所制得到的聚合物复合阻燃材料的阻燃性能、力学性能较好,同时还不影响聚合物的加工性能。【专利说明】T 1-PO4-PEG阻燃剂及其复合阻燃材料和制备方法
本专利技术属于新材料
,具体涉及一种T1-PO4-PEG阻燃剂及其使用该阻燃剂的复合阻燃材料和制备方法。
技术介绍
高分子化合物也叫高分子聚合物,它与低分子化合物相比较,分子量非常高。由于这一突出特点,使之显示出了特有的性能:高分子量、高弹性、高黏度、结晶度低、无气态。这些特点也赋予了高分子材料(如复合材料、橡胶等)具有高强度、高韧性、高弹性等优异的特点。使之被广泛应用于电气电子、结构建筑、建筑技术、车辆制造等领域。虽然它们具有良好的机械性能、可加工性和化学稳定性;但它们属于有机高分子材料,具有易燃性且燃烧速度快而难以扑灭的弊端。由此带来的火灾隐患已成为普遍关注的社会问题,如何改变高分子聚合物的易燃性已经成为科学研宄的重点。 目前降低聚合物易燃性所采取的方法主要是在聚合物中添加阻燃剂。当前广泛使用的阻燃剂按其组成可分为含卤和无卤阻燃体系,其中含卤阻燃剂由于燃烧时释放大量的烟尘和有毒、有腐蚀性气体,造成大气污染和妨碍救生和逃生;而无齒阻燃剂中金属氢氧化物添加量大,从而影响材料的其他性能;另外阻燃齐聚物,阻燃效果好而且低烟低毒,但是合成工艺复杂,成本高。近年来由于环保意识的提高和可持续发展理念的推广,高效、低毒、低烟、机械和力学性能良好、具有火灾安全性、综合性能优化的新型阻燃材料成为阻燃领域发展的趋势。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种与聚合物的之间具有较好相容性的T1-PO4-PEG阻燃剂;相容性好,能很好起到阻燃效果的同时,对所得阻燃聚合物的物化性能进行综合调整优化。 本专利技术的目的之二是提供了所述T1-PO4-PEG阻燃剂的制备方法,该方法简单易行。 本专利技术的目的之三是提供了所述含有T1-PO4-PEG阻燃剂的复合阻燃材料,该复合阻燃材料不仅高效、低毒、低烟,而且机械和力学性能良好。 本专利技术的目的之四是提供了所述复合阻燃材料的制备方法;该方法简单易行。 本专利技术是通过以下技术方案来实现的: T1-PO4-PEG阻燃剂,所述T1-PO4-PEG阻燃剂为层状或介孔状,并由以下方法制得: (I)、先将T1SOjP水溶液混合,并于50°C?70°C水浴加热;接着滴加氨水溶液调pH = 4?5,将反应所得浑浊液(当pH > 2.5时即开始产生沉淀,然后)抽滤、洗涤,直到滤饼中含有痕量的杂质离子; (2)、将所得的沉淀物分散的硝酸溶液中,加热使之解胶和晶化,从而制得无色或淡蓝色透明的T12溶胶; (3)、将1102溶胶加入到去离子水中,再加入所述量的PEG,搅拌0.5?2h ;接着慢慢地滴加磷酸,最后加入氨水调pH值,搅拌20?35min ;较佳地,所述PEG与1102溶胶的质量比问0.4:1。 (4)、将(淡蓝色的)清液在80?100°C回流20?25h,冷却到室温;接着充分洗涤至pH彡5,放入到真空干燥箱50?70°C真空干燥,制得所述T1-PO4-PEG阻燃剂。 层状或介孔状,能很好的提高CaxAy-PO4-1, 6_己二胺阻燃剂与聚合物之间的相容性。层状的无机盐经过插层处理,层间距增大,甚至呈一定程度的剥离状态,这有助于无机骨架酸性位与高分子基体充分作用,通过催化脱水,交联成炭,使膨胀碳层形成稳定的硅酸盐-炭阻隔层,从而阻隔燃烧过程中质和热的扩散,因而改善体系的耐热氧化能力。介孔材料发展至今,大多集中在空旷骨架材料的经典(吸附、催化等)和非经典(药物控释、响应聚合物等功能组装体)性能的研宄,骨架中稳定性较差的介观相(这类结构在膜板剂(完全)脱出后骨架塌陷,以无机骨架和有机膜板剂复合形式共存,且介观有序)的应用研宄有待进一步的开展,而且这类材料层状无机骨架和有机膜板剂插层共存,无需进一步的插层改性,简化工艺流程。 一种含有T1-PO4-PEG阻燃剂的复合阻燃材料,由按质量比计算的如下原料制得:树脂90?99%和T1-PO4-PEG阻燃剂I?10%。 其中,所述树脂为LDPE、PE、PP、PS、PVC、ABS、EVA中的一种或几种组合物。 较佳地,所述树脂为LDPE和EVA,更优选所述EVA占树脂重量比的20%。 制备所述复合阻燃材料的方法,具体为: 别称取树脂和T1-PO4-PEG混合后,先用双锟混炼机上130?150°C混炼20?30min,剪切速度为15?25r/min,接着将混合物在平板硫化机130?160 °C压5?1min即得到所述含有T1-PO4-PEG阻燃剂的复合阻燃材料。 本专利技术通过有机-无机介观复合相实现了有机碳源(作为膜板剂/结构导向剂)和无机层状、网状骨架的协同复合。通过简单的制备,可以获得层状或者多孔结构的MP (有机-无机磷酸盐介观自组装体系),层状的MP在结构和电荷匹配(膜板剂和无机骨架通过氢键、共价键作用达到电荷匹配)。在MP体系中,对顶角四面体连接的与MMT(蒙脱土)中对顶角四面体连接的具有等瓣关系,相对于层间,无机骨架层内作用力较强,因此,在剪切条件下,剥离的片层具有一定的完整性,剥离分散在高分子基体中。 总之,本专利技术与现有技术相比,本专利技术阻燃剂不仅制备工艺简单,而且能很好的与聚合物相容,使含有该阻燃剂的复合阻燃材料阻燃高效、低毒、低烟、机械和力学性能良好,同时还不影响聚合物的加工性能。 具体的实施方式 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明,以助于本领域技术人员理解本专利技术。 实施例1 T1-PO4-PEG阻燃剂,的如下方法制得: (I)、先将T1SOjP水溶液混合,并于60°C水浴加热;接着滴加氨水溶液调pH =4.5,将反应所得浑浊液(当pH > 2.5时即开始产生沉淀,然后)抽滤、洗涤,直到滤饼中含有痕量的杂质离子; (2)、将所得的沉淀物分散的硝酸溶液中,加热使之解胶和晶化,从而制得无色或淡蓝色透明的T12溶胶; (3)、将T12溶胶加入到去离子水中,再加入所述量的PEG,搅拌Ih ;接着慢慢地滴加磷酸,最后加入氨水调pH值,搅拌30min ; (4)、将(淡蓝色的)清液在90°C回流24h,冷却到室温;接着充分洗涤至pH彡5,放入到真空干燥箱60°C真空干燥,制得所述T1-PO4-PEG阻燃剂。 一种含有T1-PO4-PEG阻燃剂的复合阻燃材料,由按质量比计算的如下原料制得:树脂(LDPE 和 EVA20% )95%和 T1-PO4-PEG 阻燃剂 5%。 制备所述复合阻燃材料的方法,具体为: 别称取树脂和T1-PO4-PEG混合后,先用双锟混炼机上140°C混炼25min,剪切速度为20r/min,接着将混合物在平板硫化机150°C压8min即得到所述含有T1-PO4-PEG阻燃剂的复合阻燃材料。 实施例2 T1-PO4-PEG阻燃剂,的如下方本文档来自技高网
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【技术保护点】
Ti‑PO4‑PEG阻燃剂,其特征在于,所述Ti‑PO4‑PEG阻燃剂为层状或介孔状,并由以下方法制得:(1)、先将TiOSO4和水溶液混合,并于50℃~70℃水浴加热;接着滴加氨水溶液调pH=4~5,将反应所得浑浊液抽滤、洗涤,直到滤饼中含有痕量的杂质离子;(2)、将所得的沉淀物分散的硝酸溶液中,加热使之解胶和晶化,从而制得无色或淡蓝色透明的TiO2溶胶;(3)、将TiO2溶胶加入到去离子水中,再加入所述量的PEG,搅拌0.5~2h;接着慢慢地滴加磷酸,最后加入氨水调pH值,搅拌20~35min;(4)、将清液在80~100℃回流20~25h,冷却到室温;接着充分洗涤至pH≥5,放入到真空干燥箱50~70℃真空干燥,制得所述Ti‑PO4‑PEG阻燃剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:易浩然
申请(专利权)人:东莞市迪彩塑胶五金有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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