一种改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂及其制备方法和应用。所述化学改性聚磷酸铵是由聚磷酸铵的铵根离子（NH

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂及其制备方法和应用
本专利技术属于改性聚磷酸铵阻燃剂及其应用
，具体涉及用含氨基的硅烷偶联剂化学改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂的制备方法及其阻燃应用。
技术介绍
聚磷酸铵作为应用最广泛的膨胀型阻燃材料之一，因其具有较高的磷、氮比，且同时具备膨胀型阻燃剂酸源和气源的作用，而受到广大从业者的青睐。但为了达到较好的阻燃效果，聚磷酸铵通常和成炭剂配合使用，且用量较大。加之聚磷酸铵与基材相容性较差，从而导致聚合物力学性能下降等一系列问题。目前对聚磷酸铵的改进研究主要集中于其耐水性、热稳定性和基材相容性方面。中国专利CN101235221A公开了“氨基硅烷偶联剂改性聚磷酸铵的制备方法”，采用氨基硅烷偶联剂水解产物中的硅羟基对分散于惰性溶剂中的聚磷酸铵进行表面有机化改性处理，显著降低了聚磷酸铵的水中溶解度；借助于水解产物另一端的氨基与聚磷酸铵分子中的羟基形成氢键，促进偶联剂在聚磷酸铵表面凝聚，同时也提高了其与聚合物基材的相容性。但该专利的改性聚磷酸铵仍需与成炭剂配合使用且添加量为20wt%。中国专利CN103382267A和CN103本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂，其特征在于：改性聚磷酸铵的结构通式为如下所示的任一种：/n

【技术特征摘要】
1.一种改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂，其特征在于：改性聚磷酸铵的结构通式为如下所示的任一种：



式中R和R’为NH3+–(CH2)3–Si(OH)3、NH3+–(CH2)3–SiCH3(OH)2、NH3+–(CH2)2–NH–(CH2)3–Si(OH)3、NH3+–(CH2)2–NH–(CH2)3–SiCH3(OH)2、NH3+–(CH2)2–NH–(CH2)2–NH–(CH2)3–Si(OH)3、NH3+–(CH2)2–NH–(CH2)2–NH–(CH2)3–SiCH3(OH)2、NH3+–Q1–Si(OH)3、NH3+–Q3–SiCH3(OH)2、NH3+–Q5–NH–Q6–Si(OH)3、NH3+–Q9–NH–Q10–SiCH3(OH)2、NH3+–Q13–NH–Q14–NH–Q15–Si(OH)3、NH3+–Q16–NH–Q17–NH–Q18–SiCH3(OH)2、NH3+–CO–NH–(CH2)3–Si(OH)3、NH3+–CO–NH–Q19–Si(OH)3中的任一种，在同一结构通式中R和R’不相同，其中Q1~Q19为C1–C4的直链或支链烷基。


2.一种权利要求1所述的改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：先在室温下，将溶剂与氢氧化钠水溶液按照体积比100：10~40混合，然后按照摩尔比1：0.1~1加入聚磷酸铵和含有氨基的硅烷偶联剂，搅拌均匀后升温至30~90°C反应3~10h，再用工业酒精洗涤、真空烘干，即制得结构通式为Ⅰ或Ⅲ的化学改性聚磷酸铵；
所用硅烷偶联剂为含有氨基的硅烷偶联剂NH2–Q1–Si(OCH3)3、NH2–Q2–Si(OCH2CH3)3、NH2–Q3–SiCH3(OCH3)2、NH2–Q4–SiCH3(OCH2CH3)2、NH2–Q5–NH–Q6–Si(OCH3)3、NH2–Q7–NH–Q8–Si(OCH2CH3)3、NH2–Q9–NH–Q10–SiCH3(OCH3)2、NH2–Q11–NH–Q14–SiCH3(OCH2CH3)2、NH2–Q13–NH–Q14–NH–Q15–Si(OCH3)3、NH2–Q16–NH–Q17–NH–Q18–SiCH3(OCH3)2，NH2–CO–NH–Q19–Si(OCH3)3、NH2–CO–NH–Q20–Si(OCH2CH3)3中的任一种，其中Q1~Q20为C1~C4的直链或支链烷基；所用溶剂为能和水混溶的多元醇。


3.一种权利要求1所述的改性聚磷酸铵膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：先在室温下，将溶剂与氢氧化钠水溶液按照体积比100：10~40混合，然后按照摩尔比1：0.1~1加入聚磷酸铵和第一硅烷偶联剂，搅拌均匀后升温至30~90°C反应3~5h，再滴加第二硅烷偶联剂和溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，孙强，晏泓，郭睿劼，赵晶，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14