一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法，本发明专利技术将酰胺酯化阻燃碳酸钙参与到碳酸酯的聚合反应中，提高了碳酸钙在聚合物间的分散性，有效的降低了团聚，提高了碳酸钙与聚合物间的相容性，提高了成品材料的稳定性强度，同时碳酸钙还提高了成品材料的力学性能，降低了生产成本；磷化酯的加入与碳酸钙起到了协同阻燃的性能，进一步提高了成品的阻燃防火性。

Preparation method of phosphating flame retardant calcium carbonate polyester material

The invention discloses a preparation method of phosphate flame retardant polyester material of calcium carbonate, the invention of the amide esterification flame retardant calcium carbonate involved in the polymerization reaction of dimethyl carbonate, calcium carbonate increased dispersion in polymers, effectively reduce the agglomeration, improve the compatibility between polymer and calcium carbonate, improve the stability of the strength of the finished material, while calcium carbonate also improves the mechanical properties of the finished material, reduce the production cost; and adding calcium carbonate phosphate ester has a synergistic flame retardant performance, improve the flame retardant of finished products.

【技术实现步骤摘要】
一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法。
技术介绍
磷系阻燃剂在燃烧过程中具有低毒、低烟、污染小、环境友好等优点，有效地克服了含卤阻燃剂的缺点，因此含磷阻燃剂大量应用于聚合物的阻燃，其中，磷酸酯类阻燃剂作为有机磷系阻燃剂被广泛研究，一些液态的磷酸酯阻燃剂因其原料来源广泛、价格低廉，已实现产业化及市场化应用。但是液态的磷酸酯阻燃剂存在耐热性差、挥发性大、相容性差等问题，因此，开发高含磷量及高分子量的固体磷酸酯阻燃剂是磷系阻燃剂发展的必然趋势；聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能，而且耐候性好、硬度高，因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件，其主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据，聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在40%-50%，目前中国在该领域的使用比例只占10%左右，电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业，未来这些领域对聚碳酸醋的需求量将是巨大的；聚碳酸酯是一种分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是一种强韧的热塑性树脂，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯具有高冲击强度、使用温度范围广、耐疲劳性佳、无味无臭等优点，广泛地应用在玻璃装配业、汽车工业和电子电器工业上。但是，脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，通常需要对聚碳酸酯制品进行特殊的处理，这限制了其在工程塑料方面的应用，提高聚碳酸酯的硬度，使其有更广泛的应用显得尤为重要；但聚碳酸酯也存在一些缺陷，如加工性能较差，阻燃性能差等，这些缺点都亟待改善；申请号201410678882.7，公开了一种增韧聚碳酸酯合金及其制备方法，其组分按质量百分数配比为：PC40%-60%、PBT20%-40%、相容剂1%-4%、亚磷酸三苯酯0.1%-1.5%、填充剂5%-15%、偶联剂0.1%-0.5%、抗冲改性剂5%-10%、抗氧剂0.1%-0.5%、润滑剂0.1%-1%、阻燃剂3%-8%，该填充剂中含有重质碳酸钙粒子，其是将填充剂、聚碳酸酯共聚挤出，形成复合材料，该复合材料中的填充剂与聚碳酸酯的相容性较差，成品的稳定性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取2,6二甲酚、无水氯化铝混合，搅拌均匀，升高温度为100-105℃，加入三氯氧磷，保温搅拌200-320分钟，降低温度为47-50℃，加入混合料重量3-4倍的、76-80%的乙醇溶液中，保温搅拌1-2小时，降低温度至常温，滴加10-15mol/l的硫酸溶液，滴加完毕后搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得羧基磷酸酯；（2）取碳酸钙，加入到其重量20-37倍的无水乙醇溶液中，超声3-5分钟，加入三乙胺，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得胺基化碳酸钙；（3）取上述羧基磷酸酯、胺基化碳酸钙混合，加入到混合料重量10-20倍的去离子水中，搅拌均匀，在80-90℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空40-50℃下干燥2-3小时，得酰胺酯化阻燃碳酸钙；（4）取辛酸亚锡，加入到1,6-己二醇中，加入sp-80，搅拌均匀，得催化分散液；（5）将碳酸酯、上述酰胺酯化阻燃碳酸钙、无水甲苯混合，搅拌均匀，加入上述催化分散液，搅拌均匀，放入到干燥的聚合管中，通入氩气，真空下封管，置于120-130℃的油浴中保温反应20-25小时，将产物冷却，加入到三氯甲烷中，搅拌均匀，依次加入冰甲醇、冰正己烷，静置，将沉淀在40-45℃下真空干燥2-3天，即得磷化阻燃碳酸钙聚酯材料；所述的2,6二甲酚、无水氯化铝、三氯氧磷、10-15mol/l的硫酸溶液、碳酸钙、三乙胺、辛酸亚锡、1,6-己二醇、sp-80、无水甲苯、三氯甲烷、冰甲醇、冰正己烷、碳酸酯的重量比为1-2：3-5：3-4：30-40：10-13：1-2：0.4-1：18-20:1-2：30-40：30-40：18-20：10-17：100-130。本专利技术的优点：本专利技术以2,6二甲酚为原料、无水氯化铝为催化剂，制备羧基磷酸酯，然后将碳酸钙通过三乙胺改性，将其表面氨基化，再将氨基化的碳酸钙与羧基磷酸酯共混交联，得到酰胺酯化阻燃碳酸钙，然后与碳酸酯共混，参与到碳酸酯的聚合反应中，得到复合材料；本专利技术将酰胺酯化阻燃碳酸钙参与到碳酸酯的聚合反应中，提高了碳酸钙在聚合物间的分散性，有效的降低了团聚，提高了碳酸钙与聚合物间的相容性，提高了成品材料的稳定性强度，同时碳酸钙还提高了成品材料的力学性能，降低了生产成本；磷化酯的加入与碳酸钙起到了协同阻燃的性能，进一步提高了成品的阻燃防火性。具体实施方式实施例1一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取2,6二甲酚、无水氯化铝混合，搅拌均匀，升高温度为105℃，加入三氯氧磷，保温搅拌320分钟，降低温度为50℃，加入混合料重量4倍的、80%的乙醇溶液中，保温搅拌1小时，降低温度至常温，滴加15mol/l的硫酸溶液，滴加完毕后搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得羧基磷酸酯；（2）取碳酸钙，加入到其重量37倍的无水乙醇溶液中，超声5分钟，加入三乙胺，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得胺基化碳酸钙；（3）取上述羧基磷酸酯、胺基化碳酸钙混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，在90℃下保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥3小时，得酰胺酯化阻燃碳酸钙；（4）取辛酸亚锡，加入到1,6-己二醇中，加入sp-80，搅拌均匀，得催化分散液；（5）将碳酸酯、上述酰胺酯化阻燃碳酸钙、无水甲苯混合，搅拌均匀，加入上述催化分散液，搅拌均匀，放入到干燥的聚合管中，通入氩气，真空下封管，置于130℃的油浴中保温反应25小时，将产物冷却，加入到三氯甲烷中，搅拌均匀，依次加入冰甲醇、冰正己烷，静置，将沉淀在45℃下真空干燥2-天，即得磷化阻燃碳酸钙聚酯材料；所述的2,6二甲酚、无水氯化铝、三氯氧磷、15mol/l的硫酸溶液、碳酸钙、三乙胺、辛酸亚锡、1,6-己二醇、sp-80、无水甲苯、三氯甲烷、冰甲醇、冰正己烷、碳酸酯的重量比为1：3：3：40：13：2：0.4：20:2：40：40：20：17：130。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取2,6二甲酚、无水氯化铝混合，搅拌均匀，升高温度为100‑105℃，加入三氯氧磷，保温搅拌200‑320分钟，降低温度为47‑50℃，加入混合料重量3‑4倍的、76‑80%的乙醇溶液中，保温搅拌1‑2小时，降低温度至常温，滴加10‑15mol/l的硫酸溶液，滴加完毕后搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得羧基磷酸酯；（2）取碳酸钙，加入到其重量20‑37倍的无水乙醇溶液中，超声3‑5分钟，加入三乙胺，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得胺基化碳酸钙；（3）取上述羧基磷酸酯、胺基化碳酸钙混合，加入到混合料重量10‑20倍的去离子水中，搅拌均匀，在80‑90℃下保温搅拌1‑2小时，过滤，将沉淀水洗，真空40‑50℃下干燥2‑3小时，得酰胺酯化阻燃碳酸钙；（4）取辛酸亚锡，加入到1,6‑己二醇中，加入sp‑80，搅拌均匀，得催化分散液；（5）将碳酸酯、上述酰胺酯化阻燃碳酸钙、无水甲苯混合，搅拌均匀，加入上述催化分散液，搅拌均匀，放入到干燥的聚合管中，通入氩气，真空下封管，置于120‑130℃的油浴中保温反应20‑25小时，将产物冷却，加入到三氯甲烷中，搅拌均匀，依次加入冰甲醇、冰正己烷，静置，将沉淀在40‑45℃下真空干燥2‑3天，即得磷化阻燃碳酸钙聚酯材料；所述的2,6二甲酚、无水氯化铝、三氯氧磷、10‑15mol/l的硫酸溶液、碳酸钙、三乙胺、辛酸亚锡、1,6‑己二醇、sp‑80、无水甲苯、三氯甲烷、冰甲醇、冰正己烷、碳酸酯的重量比为1‑2：3‑5：3‑4：30‑40：10‑13：1‑2：0.4‑1：18‑20:1‑2：30‑40：30‑40：18‑20：10‑17：100‑130。...

【技术特征摘要】
1.一种磷化阻燃碳酸钙聚酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取2,6二甲酚、无水氯化铝混合，搅拌均匀，升高温度为100-105℃，加入三氯氧磷，保温搅拌200-320分钟，降低温度为47-50℃，加入混合料重量3-4倍的、76-80%的乙醇溶液中，保温搅拌1-2小时，降低温度至常温，滴加10-15mol/l的硫酸溶液，滴加完毕后搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得羧基磷酸酯；（2）取碳酸钙，加入到其重量20-37倍的无水乙醇溶液中，超声3-5分钟，加入三乙胺，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得胺基化碳酸钙；（3）取上述羧基磷酸酯、胺基化碳酸钙混合，加入到混合料重量10-20倍的去离子水中，搅拌均匀，在80-90℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空40-50℃下干燥2-3小时，得酰胺酯化阻燃碳酸钙；（4）取辛...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，
申请(专利权)人：张娟，
类型：发明
国别省市：安徽,34