一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂及其制备方法，采用沉淀法制备层状双氢氧化物，然后通过与层状双氢氧化物表面羟基反应共价修饰上含磷氮有机化合物，最后采用剥离重组法，用含磷Keggin型多酸插层改性层状双氢氧化物。本发明专利技术不仅能够解决层状双氢氧化物与基体相容性差的问题，还能结合含磷氮有机化合物高效阻燃的特点，同时避免了长链表面活性剂改性层状双氢氧化物对阻燃性能的影响；再将具有催化活性的含磷Keggin型多酸引入到层状双氢氧化物中，与层状双氢氧化物协同作用，将极大增强催化能力，使得阻燃效率大大提高；在保证较低阻燃剂添加量即能达到良好阻燃效果的同时，维持甚至提高了加入阻燃剂后的高分子的力学性能。

A Layered Dihydroxide Flame Retardant with Covalently Modified Polyacid Intercalation Surface and Its Preparation Method

The present invention relates to a multiacid intercalation surface covalently modified layered dihydroxide flame retardant and its preparation method. Layered dihydroxides are prepared by precipitation method, then phosphorus-nitrogen-containing organic compounds are covalently modified by reacting with hydroxyl groups on the surface of layered dihydroxides, and finally, phosphorus-containing Keggin-type polyacid intercalation method is used to modify layered dihydroxides. The invention not only solves the problem of poor compatibility between layered dihydroxides and matrix, but also combines the characteristics of high efficiency flame retardant of organic compounds containing phosphorus and nitrogen, avoids the influence of long chain surfactant modified layered dihydroxides on flame retardant performance, and introduces phosphorous Keggin-type polyacids with catalytic activity into layered dihydroxides, cooperating with layered dihydroxides. It will greatly enhance the catalytic ability and improve the flame retardant efficiency, and maintain or even improve the mechanical properties of the polymer after adding the flame retardant while ensuring the good flame retardant effect with a lower amount of flame retardant.

【技术实现步骤摘要】
一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂及其制备方法
本专利技术属于有机—无机阻燃
，具体涉及一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂及其制备方法。
技术介绍
随着高分子工业的快速发展，高分子材料在各个行业得到了极大应用，涉及到人们的衣食住行。但由于高分子材料自身易燃的特点，使其在一些应用场景中受到了限制，甚至造成了严重火灾事故，导致了极大的生命和财产损失。目前，使用阻燃添加剂以降低高分子材料的可燃性是有效的途径。在火灾发生时，含卤阻燃剂会释放有害物质造成“二次伤害”而受到限制。磷系、氮系乃至磷氮协同阻燃剂因符合环保要求得到了大量应用，其中9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物就是磷系阻燃剂典型代表。常用的阻燃剂还包括无机阻燃剂，它们无烟低毒，价格低廉。其中层状双氢氧化物(LDH)就有着广泛应用。LDH由类水镁石层板组成，这些层板上的二价金属阳离子(如Mg2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等)，一部分与羟基形成八面体配体结构，而另一部分则被三价金属阳离子(如Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+、Mn3+、Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：其为含磷Keggin型多酸插层含磷氮有机化合物共价改性的层状双氢氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：其为含磷Keggin型多酸插层含磷氮有机化合物共价改性的层状双氢氧化物。2.根据权利要求1所述的多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：所述层状双氢氧化物的结构通式如下式所示：[M2+1-xM3+x(OH)2]x+An-x/n·mH2O，式中M2+为二价金属离子，M3+为三价金属离子，An-为层间阴离子，X为每摩尔层状双氢氧化物中M3+的摩尔分数。3.根据权利要求2所述的多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：所述层状双氢氧化物中，二价金属离子M2+为Mg2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+中的一种；三价金属离子M3+为Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+、Mn3+、Fe3+中的一种；层间阴离子An-为NO3-。4.根据权利要求1所述的多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：所述含磷氮有机化合物的分子结构式如下式所示：其中R1为亚异丁基、亚异辛基、亚乙基、亚环己基、亚环戊基、亚苯基中的一种，R2为羟基或羧基。5.根据权利要求1所述的多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂，其特征在于：所述含磷Keggin型多酸为磷钼酸H3PMo12O40·nH2O或磷钨酸H3PW12O40·nH2O。6.一种权利要求1至5中任一项所述的多酸插层表面共价改性的层状双氢氧化物阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括：1)将层状双氢氧化物加入稀释剂中形成悬浮液，然后加入含磷氮有机化合物，于60～110℃回流反应5～24h，固液分离，固体部分为含磷氮表面共价改性的层状双氢氧化物；2)取步骤1)制得的含磷氮表面共价改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴李宗，彭超华，陈婷，刘玲，陈国荣，曾碧榕，许一婷，罗伟昂，袁丛辉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35