一种含氟硅氧烷阻燃剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及塑料助剂技术领域，具体涉及一种新型含氟硅氧烷阻燃剂及其制备方法与应用，该制备方法包括如下步骤：（1）将有机硅氧烷单体混合均匀，加入到溶解有催化剂和乳化剂的水溶液中，反应，得到有机聚硅氧烷核乳液；（2）将有机聚硅氧烷核乳液用碱液调节pH值，然后加入含氟苯乙烯单体和共聚单体，再加入引发剂、交联剂和链转移剂，反应，得到有机聚硅氧烷接枝含氟苯乙烯的聚合物乳液；（3）将聚合物乳液稀释后，加入破乳剂破乳，离心后烘干粉碎，制得所述新型含氟硅氧烷阻燃剂。本发明专利技术制得的新型含氟硅氧烷阻燃剂具有优异的阻燃性能，抗滴落效果好，且不影响高分子材料高聚物力学性能，还能改善基体树脂的力学性能和耐热性能等。

Novel fluorine-containing silicone flame retardant and preparation method and application thereof

The present invention relates to the technical field of plastic additives, in particular relates to a novel fluorinated silicone flame retardant and preparation method and application thereof. The preparation method comprises the following steps: (1) the siloxane monomer evenly mixed, added to the dissolution reaction in aqueous solution of catalyst and emulsifier, emulsion, organic polysiloxane core; (2) the organic polysiloxane emulsion nuclear lye to adjust the pH value, and then adding the fluorine ethylene monomer and comonomer, adding initiator, crosslinking agent and chain transfer agent, reaction by polymer emulsion containing fluorine organic polysiloxane grafted styrene; (3) the polymer emulsion diluted, adding demulsifier after centrifugation, demulsification, drying and crushing, prepared the new fluorinated silicone flame retardant. A novel silicone containing fluorine flame retardant agent prepared by the invention has excellent flame retardant performance, anti dripping effect is good, and does not affect the mechanical properties of polymer polymer materials, can improve the mechanical properties and heat resistance of the resin matrix.

【技术实现步骤摘要】
一种新型含氟硅氧烷阻燃剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及塑料助剂
，具体涉及一种新型含氟硅氧烷阻燃剂及其制备方法与应用。
技术介绍
目前高分子材料高聚物已广泛应用于工业生产及日常生活中。大多数高分子材料高聚物都是易燃的，在可燃固体火灾中占有主导地位。因此阻燃型的高分子材料高聚物成为材料领域的一个重点研究方向，添加型阻燃剂是目前使用最为广泛的。目前，添加型阻燃剂的年使用量超过100万吨。其中：（1）无机阻燃剂如氢氧化镁和氢氧化铝虽然同时具有阻燃和抑烟作用且燃烧时不产生有毒气体和腐蚀性气体，但因所需的添加量较大而严重影响被阻燃材料的物理、机械性能及加工性能。（2）有机卤系阻燃剂虽然具有高阻燃效率和高性价比等特点，但因其起阻燃作用的HX是有毒的腐蚀性气体，对环境和人体有害，因此其应用领域已受到限制，已逐渐被淘汰。（3）无卤阻燃剂（IFR）具有低烟、无毒等优点，IFR以磷、氮、碳为主要核心成份，在受热时会产生协同阻燃效应；复配的IFR通常以聚磷酸（APP）为酸源，以双氰胺（MEL）为发泡剂，以季戊四醇（PER）为成炭剂，受高热时可生成均匀致密的炭质泡沫层，可隔热、隔氧、抑烟、防熔滴，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型含氟硅氧烷阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将有机硅氧烷单体混合均匀，加入到溶解有催化剂和乳化剂的水溶液中，在30～80℃温度下反应5～10h，得到有机聚硅氧烷核乳液；其中，有机硅氧烷单体的总质量为水质量的40%～60%，催化剂的用量为有机硅氧烷单体质量的1%～5%，乳化剂的用量为有机硅氧烷单体质量的1%～20%；（2）将有机聚硅氧烷核乳液用碱液调节pH值至9～12，然后加入含氟苯乙烯单体和共聚单体，再加入引发剂、交联剂和链转移剂，于75～90℃温度下搅拌反应5～10h，得到有机聚硅氧烷接枝含氟苯乙烯的聚合物乳液；其中，含氟苯乙烯单体的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的5%...

【技术特征摘要】
1.一种新型含氟硅氧烷阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将有机硅氧烷单体混合均匀，加入到溶解有催化剂和乳化剂的水溶液中，在30～80℃温度下反应5～10h，得到有机聚硅氧烷核乳液；其中，有机硅氧烷单体的总质量为水质量的40%～60%，催化剂的用量为有机硅氧烷单体质量的1%～5%，乳化剂的用量为有机硅氧烷单体质量的1%～20%；（2）将有机聚硅氧烷核乳液用碱液调节pH值至9～12，然后加入含氟苯乙烯单体和共聚单体，再加入引发剂、交联剂和链转移剂，于75～90℃温度下搅拌反应5～10h，得到有机聚硅氧烷接枝含氟苯乙烯的聚合物乳液；其中，含氟苯乙烯单体的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的5%-15%，共聚单体的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的40%～70%，引发剂的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的0.1%-0.8%，交联剂的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的0.2%-0.6%，链转移剂的用量为有机聚硅氧烷核乳液质量的0.1%-0.5%；（3）将有机聚硅氧烷接枝含氟苯乙烯的聚合物乳液稀释后，加入破乳剂破乳，离心后烘干粉碎，制得所述新型含氟硅氧烷阻燃剂；其中，破乳剂的用量为有机聚硅氧烷接枝含氟苯乙烯的聚合物乳液质量的0.5-3倍。2.根据权利要求1所述的一种新型含氟硅氧烷阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，有机硅氧烷单体由苯基硅氧烷单体、环状硅氧烷单体和乙烯基硅氧烷单体以重量比4-8：2-6：0.1-1.0组成的混合物。3.根据权利要求2所述的一种新型含氟硅氧烷阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述苯基硅氧烷单体为苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和三苯基乙氧基硅烷中的至少一种；所述环状硅氧烷单体为六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三氢三甲基环三硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、三甲基三乙烯基环三硅氧烷、三乙烯基三苯基环三硅氧烷、四氢四甲基环四硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四乙烯基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、八乙烯基环四硅氧烷、二乙基六甲基环四硅氧烷、二乙烯基六甲基环四硅氧烷、二苯基六甲基环四硅氧烷、乙烯基七甲基环四硅氧烷和苯基七甲基环四硅氧烷中的至少一种；所述乙烯基硅氧烷单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、对乙烯基苯基甲基甲氧基硅烷、对乙烯基苯基乙基甲氧基硅烷、(1-丙烯基)三甲氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷、2-(对乙烯基苯基）乙基甲基二甲氧基硅烷、3-(对乙烯基苯甲酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基甲基二乙氧基硅烷、烯丙基乙基二甲氧基硅烷、烯丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基乙基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种新型含氟硅氧烷阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，催化剂为酸性催化剂，所述酸性催化剂为烷基磺酸类、烯基磺酸类、芳基磺酸类、无机酸类和其它有机酸类中的至少一种；所述烷基磺酸类为甲基磺酸、三氟甲基磺酸、乙基磺酸、羟乙基磺酸、丙基磺酸和1-丁基磺酸中的至少一种；所述烯基磺酸类为乙烯基磺酸、丙烯磺酸和甲基丙烯磺酸中的至少一种；所述芳基磺酸类为苯磺酸、甲基苯磺酸、二甲基苯磺酸、乙基苯磺酸、二乙基苯磺酸和十二烷基苯磺酸的至少一种；所述无机酸类为盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸和磷酸的至少一种；所述其它有机酸类为甲酸、乙酸、羟基乙酸、乳酸、丙二酸、富马酸和马来酸的至少一种；乳化剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种；所述阳离子表面活性剂为烷基三甲基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、苄基烷基二甲基季铵盐、单烷基季铵盐、烷基酚聚氧乙烯基季铵盐、N-烷基二乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、吡啶盐、咪唑啉和吗啉中的至少一种；所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐、硫酸烷基氢酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸氢酯、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸氢酯、N-酰基牛磺酸、烷基苯磺酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚磺酸酯、α-烯烃磺酸酯、烷基萘磺酸酯、烷基二苯基醚二磺酸酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸单烷基酯、聚氧乙烯烷基醚酯、N-酰基氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启瑶，冯猛，
申请(专利权)人：广东优科艾迪高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44