一种阻燃材料用母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃材料用母粒及其制备方法，该阻燃材料用母粒包括如下重量份原料：聚丙烯颗粒40

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃材料用母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备
，具体涉及一种阻燃材料用母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料是高分子量的聚合物材料，随着分子量的增加，聚合物材料从气体变为液体或固体，固体材料具有越高的分子量，它的流动性则越小，但是机械性能或耐热性会提升，并且具有可用作为日常生活中所需的材料(如金属、木材、陶瓷、橡胶等)的性能，塑料是通过混合各种类型的添加剂(包括改性剂、着色剂、加强剂、填料等)并进行成型加工而得的聚合物材料，塑料的性能由合成树脂(如PE、PP、PVC等)的化学结构决定，而相同的树脂的性能可能根据许多因素而有所不同，因此该特征可用于塑料的改性，在化学结构方面，塑料的性能根据分子量、分子量分布、基于聚合物制备(即聚合)条件的主链和侧链状态、端基、交联、立构规整性和共聚物组成分布等而变化；
[0003]聚丙烯是常见的高分子材料，而现有的阻燃聚丙烯材料是在制备过程中加入无机阻燃剂与聚丙烯材料进行混炼，为了保证材料的阻燃性，需要加入大量的无机阻燃剂，无机阻燃剂过多使得混炼和成型时物料的流动性差，影响材料的加工性能和机械性能，且无机阻燃材料易与有机酸发生反应，进而使得阻燃成分减少，降低了阻燃效果，部分阻燃聚丙烯通过加入有机阻燃剂来提升材料阻燃效果，在聚丙烯使用过程中，内部的有机阻燃成分易出现析出，且燃烧时后出现大量烟气，对环境造成影响；
[0004]针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种阻燃材料用母粒及其制备方法，通过阻燃改性剂和阻燃微囊，解决了现阶段无机阻燃剂加入量过大，影响材料的加工和机械性能的问题，保证了阻燃成分不易受外界环境影响，出现阻燃效果明显下降的问题，同时解决了有机阻燃剂烟气较大，易造成环境污染的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种阻燃材料用母粒，包括如下重量份原料：聚丙烯颗粒40
‑
50份、阻燃改性剂3
‑
5份、阻燃微囊3
‑
5份；
[0008]该阻燃材料用母粒由如下步骤制成：
[0009]步骤S1：将阻燃改性剂、过氧化二苯甲酰、N,N
‑
二甲基甲酰胺、聚丙烯颗粒混合均匀，静置10
‑
15h后，加入去离子水，在转速为400
‑
600r/min，温度为100
‑
110℃的条件下，进行搅拌5
‑
7h后，过滤去除滤液，将滤饼用乙醇洗涤，再烘干，制得预处理聚丙烯；
[0010]步骤S2：将预处理聚丙烯和阻燃微囊加入双螺杆挤出机中，在温度为170℃,210℃,230℃,230℃,210℃，螺杆转速为100r/min的条件下，挤出造粒，制得阻燃材料用母粒。
[0011]进一步的，步骤S1所述的过氧化二苯甲酰的用量聚丙烯颗粒质量的1
‰
。
[0012]进一步的，所述的阻燃改性剂由如下步骤制成：
[0013]步骤A1：将4
‑
羟基苯二胺、三甲基氯硅烷、四氢呋喃混合均匀，在转速为200
‑
300r/min，温度为70
‑
80℃的条件下，进行搅拌回流3
‑
5h，制得中间体1，将中间体1溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在转速为150
‑
200r/min，温度为20
‑
25℃的条件下，搅拌并加入焦亚硫酸钠和硫酸镁，搅拌均匀后，加入对溴苯甲醛，升温至温度为160
‑
170℃，回流反应5
‑
7h，制得中间体2；
[0014]反应过程如下：
[0015][0016]步骤A2：将中间体2溶于四氢呋喃中，制得滴加液，将四氢呋喃、碘、镁粉混合均匀，在转速为120
‑
150r/min，温度为70
‑
80℃的条件下，进行回流并加入滴加液，回流反应2
‑
3h，制得反应液，将反应液、四氢呋喃、硼酸三甲酯在温度为零下40
‑
50℃的条件下混合均匀后，升温至温度为0
‑
3℃，在转速为600
‑
800r/min的条件下，进行搅拌并加入硫酸溶液，搅拌1
‑
1.5h后，静置分层去除水层，将有机层蒸馏，制得中间体3；
[0017]反应过程如下：
[0018][0019]步骤A3：将中间体3、氟化钾、PEG600混合均匀，通入氮气保护，在转速为200
‑
300r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应1
‑
1.5h，制得中间体4，将4,4'
‑
二羟基二苯酮、三乙
胺、甲苯混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为0
‑
3℃的条件下，进行搅拌并加入三氯氧磷甲苯溶液，进行反应3
‑
5h后，加入中间体4，继续反应5
‑
8h，制得中间体5；
[0020]反应过程如下：
[0021][0022]步骤A4：将中间体5、甲酰胺、甲酸混合均匀，在温度为190
‑
200℃的条件下，进行反应6
‑
8h后，降温至温度为130
‑
140℃，将反应液加入去离子水中，混合均匀后，过滤去除滤液，将滤饼加入浓盐酸中加热回流6
‑
8h后，过滤去除滤液，制得盐酸盐，将盐酸盐加入环己烷中混合均匀，再次过滤去除滤液，将滤饼加入氢氧化钠溶液中，碱化处理30
‑
40min后，蒸馏去除溶剂，制得中间体6；
[0023]反应过程如下：
[0024][0025]步骤A5：将中间体6、马来酸酐、冰醋酸混合均匀，在温度为120
‑
130℃的条件下，回流反应5
‑
7h后，加入氯化锌、硼酸、二苯醚，在转速为150
‑
200r/min，温度为180
‑
190℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得阻燃改性剂。
[0026]反应过程如下：
[0027][0028]进一步的，步骤A1所述的4
‑
羟基苯二胺和三甲基氯硅烷的用量比为1:1，中间体1、焦亚硫酸钠、硫酸镁、对溴苯甲醛的用量摩尔比为1:1:1:1。
[0029]进一步的，步骤A2所述的四氢呋喃、碘、镁粉、中间体2的用量比为50mL:0.001mol:0.12mol:0.1mol，反应液、硼酸三甲酯、硫酸溶液的用量比为130mL:0.18mol:75mL，硫酸溶液的质量分数为10％。
[0030]进一步的，步骤A3所述的中间体3、氟化钾、PEG600的用量摩尔比为1:1.2:0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃材料用母粒，其特征在于：包括如下重量份原料：聚丙烯颗粒40
‑
50份、阻燃改性剂3
‑
5份、阻燃微囊3
‑
5份；所述的阻燃改性剂由如下步骤制成：步骤A1：将4
‑
羟基苯二胺、三甲基氯硅烷、四氢呋喃混合回流，制得中间体1，将中间体1溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，搅拌并加入焦亚硫酸钠和硫酸镁，搅拌均匀后，加入对溴苯甲醛，回流反应，制得中间体2；步骤A2：将中间体2溶于四氢呋喃中，制得滴加液，将四氢呋喃、碘、镁粉混合回流并加入滴加液，回流反应，制得反应液，将反应液、四氢呋喃、硼酸三甲酯混合均匀后，升温搅拌并加入硫酸溶液，混合均匀后，静置分层去除水层，将有机层蒸馏，制得中间体3；步骤A3：将中间体3、氟化钾、PEG600混合反应，制得中间体4，将4,4'
‑
二羟基二苯酮、三乙胺、甲苯混合搅拌并加入三氯氧磷甲苯溶液，进行反应后，加入中间体4，继续反应，制得中间体5；步骤A4：将中间体5、甲酰胺、甲酸混合反应后，降温并将反应液加入去离子水中，混合均匀后，过滤去除滤液，将滤饼加入浓盐酸中加热回流后，过滤去除滤液，制得盐酸盐，将盐酸盐加入环己烷中混合均匀，再次过滤去除滤液，将滤饼加入氢氧化钠溶液中，碱化处理后，蒸馏去除溶剂，制得中间体6；步骤A5：将中间体6、马来酸酐、冰醋酸混合回流反应后，加入氯化锌、硼酸、二苯醚，进行反应，制得阻燃改性剂。2.根据权利要求1所述的一种阻燃材料用母粒，其特征在于：步骤A1所述的4
‑
羟基苯二胺和三甲基氯硅烷的用量比为1:1，中间体1、焦亚硫酸钠、硫酸镁、对溴苯甲醛的用量摩尔比为1:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘冠培，拓天星，
申请(专利权)人：凯尔科美广州高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：