一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及阻燃技术领域，尤其涉及一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米硼酸铜光催化剂，于可见光氙灯照射下，搅拌反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（2）纯化、真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（3）外表面包覆微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。采用可见光催化有机合成三氯乙基磷酸酯，采用纳米硼酸铜同时作为可见光催化剂和改性剂，并通过微胶囊的包覆，改变了硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯的形态，非阻燃状态下，能够有效阻止挥发，更为绿色环保，同时提高了热分解温度，避免在PU、PE等材料中渗出，提高阻燃效率。

【技术实现步骤摘要】
一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法
本专利技术涉及阻燃
，尤其涉及一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法。
技术介绍
阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料，是一种能使易燃物质燃烧减慢、终止或难以燃烧的物质。阻燃材料属于国家大力扶持的新材料领域，任何产品的中高端市场都是技术和产品品质主导的市场。磷氯系阻燃剂中阻燃性及持久性最好的品种之一，尽管国内外有少量生产，但是生产规模不大，限制了该产品在国外的高端家居用品、汽车、高铁、航空业等行业的使用，所以目前国内外高性能产品仍需从美国、西欧等国家进口。三氯乙基磷酸酯，简称TCEP，一种优秀的有机磷系阻燃剂，由于分子中元素氯和磷以及酯键，使其成为高分子材料优良的阻燃剂和增塑剂。但TCEP同时也具备含磷阻燃剂的普遍缺陷如：制品易起霜，柔软性能下降，易在PU、PE等材料中渗出，降低了其阻燃效率。因此，对三氯乙基磷酸酯阻燃剂的改性研发具有重要的研究意义。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术存在的问题，提供了一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米硼酸铜光催化剂，于可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（2）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（3）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。纳米硼酸铜的禁带宽度在2.34~3.30eV，能够作为可见光催化剂应用于有机合成，同时还具有优异的阻燃特性，本专利技术采用纳米硼酸铜同时作为可见光催化剂和改性剂，在可见光氙灯照射下，三氯氧磷与环氧乙烷在纳米硼酸铜催化下发生酯化反应，可见光催化有机合成三氯乙基磷酸酯，然后与硼酸铜掺杂改性得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯，随后通过常规技术手段对其外表面进行包覆微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。本专利技术利用可见光催化合成三氯乙基磷酸酯，无需添加额外的催化剂，所用光催化剂在反应完成后继续作为改性剂使用，增强阻燃性能。一方面节约资源，另一方面提高了反应转化率，进而提高产率。通过微胶囊的包覆，改变了硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯的形态，同时提高了热分解温度，避免在PU、PE等材料中渗出，提高阻燃效率。作为优选，所述三氯氧磷、环氧乙烷和纳米硼酸铜光催化剂的物质的量比为1：（3~5）：（0.01~1）。作为优选，所述微胶囊以白明胶和阿拉伯树胶为囊材料。作为优选，所述纳米硼酸铜光催化剂为纳米Cu3B2O6或纳米CuB2O4。作为优选，步骤（1）中，环氧乙烷的滴加速度为2~5mL/min，滴加速度过快或过慢，都不利于酯化反应的高产率。作为优选，步骤（2）中，真空干燥的温度为80~90℃，真空度控制在0.08~0.1MPa。作为优选，步骤（1）中，所述可见光氙灯的光功率密度为1000~2000mw/cm2。因此，本专利技术具有如下有益效果：采用可见光催化有机合成三氯乙基磷酸酯，采用纳米硼酸铜同时作为可见光催化剂和改性剂，并通过微胶囊的包覆，改变了硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯的形态，非阻燃状态下，能够有效阻止挥发，更为绿色环保，同时提高了热分解温度，避免在PU、PE等材料中渗出，提高阻燃效率。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。实施例1（1）按照三氯氧磷、环氧乙烷和纳米硼酸铜光催化剂的物质的量比为1：3：0.01称取各物质，待用；（2）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，按照滴加速度为2mL/min逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米Cu3B2O6光催化剂，于光功率密度为1000mw/cm2的可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（3）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、于80℃温度下，0.1MPa真空度条件下真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（4）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆以白明胶和阿拉伯树胶为囊材料的微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。实施例2（1）按照三氯氧磷、环氧乙烷和纳米硼酸铜光催化剂的物质的量比为1：5：1称取各物质，待用；（2）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，按照滴加速度为5mL/min逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米CuB2O4光催化剂，于光功率密度为2000mw/cm2的可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（3）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、于90℃温度下，0.08MPa真空度条件下真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（4）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆以白明胶和阿拉伯树胶为囊材料的微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。实施例3（1）按照三氯氧磷、环氧乙烷和纳米硼酸铜光催化剂的物质的量比为1：4：0.5称取各物质，待用；（2）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，按照滴加速度为3mL/min逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米Cu3B2O6光催化剂，于光功率密度为1500mw/cm2的可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（3）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、于85℃温度下，0.09MPa真空度条件下真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（4）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆以白明胶和阿拉伯树胶为囊材料的微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。对实施例1-3的硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂的性能指标做检测，结果如表1所示：表1.检测结果性能指标实施例1实施例2实施例3耐热温度350300320阻燃指数V-0V-0V-0由表1可以看出，本专利技术的硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂具有较高的耐热温度，避免在PU、PE等材料中渗出，阻燃效率高。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米硼酸铜光催化剂，于可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（2）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（3）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。

【技术特征摘要】
1.一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氯氧磷加入到光催化反应器中，逐滴加入环氧乙烷，再加入纳米硼酸铜光催化剂，于可见光氙灯照射下，搅拌条件下反应，得到粗三氯乙基磷酸酯；（2）将粗三氯乙基磷酸酯纯化、真空干燥，得到硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯；（3）将硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯阻燃剂外包覆微胶囊，制得硼酸铜改性三氯乙基磷酸酯微胶囊阻燃剂。2.根据权利要求1所述的一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述三氯氧磷、环氧乙烷和纳米硼酸铜光催化剂的物质的量比为1：（3~5）：（0.01~1）。3.根据权利要求1所述的一种改性氯代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：包志泉，翁民，包充宇，
申请(专利权)人：浙江鸿浩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33