一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂及其在EVA中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂及其在EVA中的应用，属于高分子材料添加剂领域。按各组分的质量百分比计，阻燃剂中芯材15%‑35%，壳材65%‑85%；芯材为红磷（10‑30%），壳材为L‑P（45‑65%）和氢氧化铝（10‑30%）。本发明专利技术以生物质材料木质素为阻燃剂的炭源原料，哌嗪为阻燃剂的气源原料，通过Mannich反应将哌嗪接枝到木质素分子上形成网络状大分子；随后在溶液中加入红磷作为阻燃剂的气源以及铝盐发生反向共沉淀作用，制得所述的哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂。本发明专利技术所制得的阻燃剂粒径较小、尺寸稳定性好，可有效改善阻燃剂与基体材料间的相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂及其在EVA中的应用
本专利技术属于高分子材料添加剂
，具体涉及一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂及其在EVA中的应用。
技术介绍
近年来，含卤阻燃剂的大量使用严重危害了环境安全以及人类健康，越来越多的科研工作者致力于开发新型无卤阻燃剂。红磷是一种传统且高效的无卤阻燃剂。然而，未经过表面处理的红磷在空气中极为不稳定，会与水汽发生反应产生高毒性的PH3，而且与基体材料的相容性差、加工困难。目前的解决办法主要是将红磷微粉用有机和无机物对其进行表面包封以便隔绝湿气提高相容性。这种微胶囊化红磷具有很高的抗潮湿性、较好的流动性、较长的存储时间和较少的PH3产生。微胶囊化红磷的制备过程中，适宜的壳材料是决定阻燃性能的重要因素。生物质材料可再生、含炭量高，引起了研究者的关注。在植物中普遍存在的木质素，结构中含有大量的活性基团，如羟基、甲氧基和醚键等，不仅使得木质素具备了多种化学改性的可能，而且在燃烧过程中会生成致密的炭层。一些金属氢氧化物如氢氧化镁和三水合铝等作为无卤阻燃剂也已被深入研究。这些无机金属氢氧化物可以在凝聚相和气相中发挥作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂，其特征在于：阻燃剂结构包括红磷原粉组成的芯材以及无机材料氢氧化铝和哌嗪改性木质素聚合物L‑P组成的壳材，阻燃剂组分为：L‑P                      45‑65 wt%；氢氧化铝                 10‑30 wt%；红磷                     10‑30 wt%；分散剂                   0.1‑0.3 wt%。

【技术特征摘要】
1.一种哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂，其特征在于：阻燃剂结构包括红磷原粉组成的芯材以及无机材料氢氧化铝和哌嗪改性木质素聚合物L-P组成的壳材，阻燃剂组分为：L-P45-65wt%；氢氧化铝10-30wt%；红磷10-30wt%；分散剂0.1-0.3wt%。2.根据权利要求1所述哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将木质素和碱溶液置于三口圆底烧瓶中，在60-90℃条件下搅拌，待木质素充分溶解和温度稳定时加入醛溶液，搅拌反应0.5-2.0h得到木质素羟基化产物；（2）向步骤（1）中加入哌嗪，温度保持在60-90℃，继续搅拌反应1-3h得到哌嗪改性木质素预聚体；（3）向步骤（2）中加入分散剂和红磷，温度保持在60-90℃，继续搅拌反应0.5-1.0h，使红磷分散均匀；随后加入铝盐温度保持在60-90℃，继续搅拌反应0.5-1.0h，静置12h以上，过滤洗涤，70-80℃干燥至恒重，粉碎过筛，即得所述哌嗪改性木质素/氢氧化铝双重包覆红磷阻燃剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或者多种，碱溶液中OH-的质量浓度为2-10wt%。4.根据权利要求2所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳艳巧，钟柔潮，熊雷，林修端，吕秋丰，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35