镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法及其阻燃改性ABS技术

本发明专利技术公开了一种镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法及其阻燃改性ABS；GO经氮掺杂、有机磷和镧化学修饰制得石墨烯基纳米添加剂La@PN‑GO，结构分析显示通过熔融共混，La@PN‑GO可以很容易地均匀分散在ABS基体中。La@PN‑GO的加入能延迟ABS树脂的热降解，改善其残炭率，提高热稳定性；填充量为1wt％的ABS/La@PN‑GO复合材料相比纯ABS树脂，其PHRR和TSP值可下降38％和36％，同时拉伸强度可提高16％，这将大大提高其工程应用的范围。镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯能同时改善ABS树脂的力学、耐热、阻燃及抑烟性能，有望作为新型高效多功能阻燃剂。

Preparation of lanthanum supported organophosphorous modified nitrogen doped graphene and its flame retardant modification of ABS

The invention discloses a preparation method of lanthanum-supported organophosphorus modified nitrogen-doped graphene and a flame retardant modified ABS, and a graphene-based nano-additive La@PN_GO is prepared by nitrogen-doping, organophosphorus and lanthanum chemical modification. The structure analysis shows that La@PN_GO can be easily and uniformly dispersed in the ABS matrix by melt blending. The addition of La@PN_GO delays the thermal degradation of ABS resin, improves its char residue rate and thermal stability. Compared with pure ABS resin, the PHRR and TSP values of ABS/La@PN_GO composite filled with 1wt% can be reduced by 38% and 36%, and the tensile strength can be increased by 16%, which will greatly improve the scope of its engineering application. La-loaded organophosphorus modified N-doped graphene can improve the mechanical properties, heat resistance, flame retardancy and smoke suppression properties of ABS resin at the same time. It is expected to be a new type of high-efficiency multi-functional flame retardant.

【技术实现步骤摘要】
镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法及其阻燃改性ABS
本专利技术属于阻燃材料制备
，涉及一种基于石墨烯的阻燃材料的制备，尤其涉及一种镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯(La@PN-GO)的制备方法及其阻燃改性ABS。
技术介绍
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂是一种常见的热塑性工程塑料，被广泛的应用于电器、汽车、机械等领域。ABS树脂具有良好的力学性能、加工性能和耐化学药品性，但是却极易燃烧，极限氧指数只有18.3％～20％，限制了它在实际生产中的应用。如何提高ABS的阻燃性能一度成为人们所关注的热点，目前主要的解决方法是添加卤系阻燃剂。随着环保问题日渐被大家所关注，卤系阻燃剂因为其燃烧产物会污染环境而被部分国家所弃用。但是市面上缺少高效的ABS无卤阻燃剂，需求新型高效无卤阻燃剂的呼声日益壮大。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，具有高强度、高导电率和高比表面积等特性。近期研究表明呈纳米级分散在聚合物基体中的石墨烯能有效提高纳米复合材料的力学性能、电学性能、热稳定性能和阻隔性能等。但聚合物基体中石墨烯的含量一般不能超过5wt％，最佳用量普遍在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)N掺杂氧化石墨烯(N‑GO)的合成在去离子水中加入GO和CTAB，在室温下超声2小时，加入氨水溶液或者加入氨水溶液和尿素，再进行0.5h的超声处理获得混合液；将上述混合液转移到含聚四氟乙烯衬里的高压釜中，在烘箱中密封保存，加热至100℃～160℃，反应2～10小时；反应结束后进行抽滤，沉淀物用去离子水洗涤多次，然后真空过滤干燥，得到产物N‑GO；(2)N‑GO有机磷接枝反应将N‑GO加入到无水三氯甲烷中，再加入三乙胺、DPC和三氯氧磷，将该混合物在‑10℃～60℃下超声1～14小时，反应结束后进行过滤，沉淀物用无水甲醇...

【技术特征摘要】
1.镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)N掺杂氧化石墨烯(N-GO)的合成在去离子水中加入GO和CTAB，在室温下超声2小时，加入氨水溶液或者加入氨水溶液和尿素，再进行0.5h的超声处理获得混合液；将上述混合液转移到含聚四氟乙烯衬里的高压釜中，在烘箱中密封保存，加热至100℃～160℃，反应2～10小时；反应结束后进行抽滤，沉淀物用去离子水洗涤多次，然后真空过滤干燥，得到产物N-GO；(2)N-GO有机磷接枝反应将N-GO加入到无水三氯甲烷中，再加入三乙胺、DPC和三氯氧磷，将该混合物在-10℃～60℃下超声1～14小时，反应结束后进行过滤，沉淀物用无水甲醇洗涤多次，然后在60℃下真空干燥12小时，得到产物有机磷修饰氮掺杂石墨烯PN-GO；(3)La@PN-GO的制备在去离子水中加入PN-GO粉末并在室温下超声分散2h获得悬浮液，在上述悬浮液中加入La(NO3)3·6H2O，在25℃下搅拌反应8小时，将产物进行抽滤，并用去离子水洗涤多次去除多余的试剂，得到产物La@PN-GO。2.根据权利要求1所述的镧负载有机磷修饰氮掺杂石墨烯的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国波，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33