一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，其包括以下步骤：a.向三聚氰胺加入水，开启搅拌，继续滴入磷酸后反应1h即得三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐和处理剂混合均匀得到混匀物，所述处理剂选自尿素、碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种；c.将步骤b得到的混匀物在180‑260℃下进行热处理，热处理完成后冷却，即得到本发明专利技术中所述热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐。按照本发明专利技术提供的制备方法最终得到的三聚氰胺聚磷酸盐的聚合度较高、水溶性降低、热稳定性优异，亦不会出现颜色变化，本发明专利技术提供的制备方法中热处理的温度和现有技术相比显著降低，降低了生产能耗，具有极为广阔的应用前景。

Melamine polyphosphate with high thermal stability and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of melamine polyphosphate with high thermal stability, which includes the following steps: A. adds water to melamine, opens agitation, continues to drop into phosphoric acid and reacts 1h to get melamine phosphate; B. combines melamine phosphate and treatment agent obtained from step a to get the mixture evenly, The treatment agent is selected from one or several kinds of urea, ammonium bicarbonate or two urea; C. makes the mixture of step B heat treatment at 260 degrees C, and then cooling after heat treatment, that is, the melamine polyphosphate with high thermal stability described in this invention is obtained. According to the method of preparation provided by the invention, the polymerization degree of melamine polyphosphate is higher, the water solubility is lower, the thermal stability is excellent, and the color change will not appear. The heat treatment temperature of the preparation method provided by the invention is significantly lower than the existing technology, and the production energy consumption is reduced, and the production energy is greatly reduced. Application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐及其制备方法
本专利技术涉及三聚氰胺聚磷酸盐的制备，特别涉及到一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐及其制备方法。
技术介绍
随着阻燃材料的广泛应用，以及人们对环境保护的重视，环保型阻燃剂的开发也越来越备受关注，作为无卤环保型阻燃剂的代表，三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）也成为了人们研究和开发的热点，该阻燃剂几乎可用于所有塑料，尤其适用于加工温度较高的工程塑料阻燃，如玻纤增强型尼龙、聚酯等高分子材料。目前，制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法通常可分为一步法和两步法。一步法采用三聚氰胺与聚磷酸在一定条件下反应一步合成，但该方法受到聚磷酸的强吸水性和水解性的影响，使得其操作条件苛刻，目标产物成分复杂，其产品纯度偏低，制备得到的三聚氰胺聚磷酸盐效果明显劣于两步法。两步法是先三聚氰胺与磷酸反应合成中间体，然后再经过热处理制得三聚氰胺聚磷酸盐。据实际生产经验，必须要将中间产物在320℃以上的高温热处理一段时间以后，才能生产出热稳定性较高的三聚氰胺聚磷酸盐，而在如此高的温度下进行热处理的缺陷也较为明显，首先，经过高温下热处理得带的最终产物三聚氰胺聚磷酸盐的热稳定性虽然相对于中间产物有了一定程度上的提高，但是经热重分析法测试后，发现失重1%时，其分解温度低于360℃，热稳定性仍然需要进一步提高；其次，温度过高会导致最终得到的三聚氰胺聚磷酸盐的颜色出现土黄色，限制了其在浅色塑料中的应用；另外，高温下热处理还将导致能源的浪费，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，使用该制备方法可有效降低生产能耗，节约生产成本。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，包括以下步骤：a.向三聚氰胺加入水，开启搅拌，继续滴入磷酸后反应1h即得三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐和处理剂混合均匀得到混匀物，所述处理剂选自尿素、碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种；c.将步骤b得到的混匀物在180-260℃下进行热处理，热处理完成后冷却，即得到本专利技术中所述热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐。优选地，步骤a中所述三聚氰胺与磷酸的质量比为5:2-5:4。优选地，步骤a滴入磷酸反应1h后进行过滤、洗涤、干燥处理。更优选地，所述干燥在真空条件下进行，干燥温度为130℃-140℃，干燥时间为2h-3h。优选地，步骤b中所述三聚氰胺磷酸盐和所述处理剂之间的质量比为1:0.01-1:0.30。优选地，步骤c中所述热处理的温度为180℃-230℃。优选地，步骤c中所述热处理的时间为1h-5h。一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐，由上述制备方法制备得到。和现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首先通过将三聚氰胺和磷酸反应得到三聚氰胺磷酸盐，然后向三聚氰胺磷酸盐加入特定的处理剂（尿素、碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种），并在特定的温度范围180℃-260℃内进行热处理，最终得到的三聚氰胺聚磷酸盐的聚合度较高、水溶性降低、热稳定性优异，检测后发现该最终得到的三聚氰胺聚磷酸盐失重1%的温度大于380℃，由于本专利技术中对中间产物三聚氰胺磷酸盐进行热处理的温度很低，不仅防止了最终产物三聚氰胺聚磷酸盐由于温度过高变为土黄色，而且降低了生产能耗，节约了成本，具有极为广阔的应用前景。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本专利技术所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本专利技术的保护范围。实施例1一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，包括以下步骤：a.称取25.2g三聚氰胺，置于装有电动搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的1000mL四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入蒸馏水600mL，并搅拌，在常温下，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入23.1g质量浓度为85%的磷酸溶液，约1小时滴加完成，待磷酸溶液滴加完成，继续反应1小时，过滤，洗涤，于130℃下真空干燥3小时，得43.5g三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐粉碎，加入尿素4g并混合均匀得到混匀物；c.将步骤b得到的混匀物在260℃下热处理1小时，冷却，即得到产品三聚氰胺聚磷酸盐38.2g。实施例2一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，包括以下步骤：a.称取25.2g三聚氰胺，置于装有电动搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的1000mL四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入600mL水并搅拌，在常温下，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入18.4g质量浓度为85%磷酸溶液，待磷酸溶液滴加完成，待磷酸溶液滴加完成，继续反应1小时，过滤，洗涤，于130℃下真空干燥2小时，得40.9g三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐粉碎，加入碳酸氢铵5.3g并混合均匀得到混匀物；c.将步骤b得到的混匀物在180℃下热处理5小时，冷却，即得到产品三聚氰胺聚磷酸盐32.1g。实施例3一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，包括以下步骤：a.称取25.2g三聚氰胺，置于装有电动搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的1000mL四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入600mL水并搅拌，在常温下，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入13.8g质量浓度为85%的磷酸溶液，待磷酸溶液滴加完成，继续反应1小时，过滤，洗涤，于130℃下真空干燥2小时，得35.4g三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐粉碎，加入缩二脲6.0g并混合均匀得到混匀物；c.将步骤b得到的混匀物在230℃下热处理3小时，冷却，即得到产品三聚氰胺聚磷酸盐25.6g。对比例1一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，和实施例1相比，唯一区别为省去了步骤b，即将步骤a中得到的三聚氰胺磷酸盐直接进行步骤c中的热处理、冷却即得产品三聚氰胺聚磷酸盐。对比例2一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，和实施例2比，唯一区别为省去了步骤b，即将步骤a中得到的三聚氰胺磷酸直接进行步骤c中的热处理、冷却即得产品三聚氰胺聚磷酸盐。对比例3一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，和实施例3比，唯一区别为省去了步骤b，即将步骤a中得到的三聚氰胺磷酸直接进行步骤c中的热处理、冷却即得产品三聚氰胺聚磷酸盐。对比例4一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，和实施例2比，唯一区别为将步骤c中的热处理温度由180℃改为320℃，其他均与实施例2保持一致。性能数据测试方法热稳定性测试：采用热重分析法，即分别取实施例1-3和对比例1-4中得到的少量三聚氰胺磷酸盐和产品三聚氰胺聚磷酸盐作为样品，以热天平作为测试仪器，将样品加热，样品受热后重量变化引起天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送入记录仪记录，而电量的大小正比于样品的重量变化量。当被测物质在加热过程中出现重量变化时，热重曲线就会有所下降，通过分析热重曲线，就可以知道被测样品在多少度时发生多大重量的变化，本专利技术中的具体实施方式中测试的是样品重量减少1%时的温度大小。水溶性测试：将取实施例1-3和对比例1-4中的少量产品三聚氰胺聚磷酸盐作为样品，加入重量为样品49倍的水中得到2wt%的浆液，然后测试该浆液中三聚氰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.向三聚氰胺加入水，开启搅拌，继续滴入磷酸后反应1h即得三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐和处理剂混合均匀得到混匀物，所述处理剂选自尿素、碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种；c.将步骤b得到的混匀物在180‑260℃下进行热处理，热处理完成后冷却，即得到本专利技术中所述热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.向三聚氰胺加入水，开启搅拌，继续滴入磷酸后反应1h即得三聚氰胺磷酸盐；b.将步骤a得到的三聚氰胺磷酸盐和处理剂混合均匀得到混匀物，所述处理剂选自尿素、碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种；c.将步骤b得到的混匀物在180-260℃下进行热处理，热处理完成后冷却，即得到本发明中所述热稳定性高的三聚氰胺聚磷酸盐。2.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤a中所述三聚氰胺与磷酸的质量比为5:2-5:4。3.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤a滴入磷酸反应1h后进行过滤、洗涤、干燥处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽，毛祖莉，辛俊亮，廖可兵，朱小勇，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43