一种制造技术

本发明专利技术提出了一种

【技术实现步骤摘要】
一种M[APP@T]复合材料以及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料加工的
，尤其涉及一种
M[APP@T]复合材料以及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]聚磷酸铵
(APP
，
Ammonium Polyphosphate)
是一种磷
、
氮复合型环保阻燃剂，被广泛应用于塑料
、
橡胶和纤维材料中，以提高其阻燃性能
。
然而，
APP
也存在一些不足之处
。
首先，它具有一定的吸湿性，容易在潮湿环境中吸收水分
。
其次，由于
APP
分子链的极性较强，与非极性聚合物的相容性较差，这可能导致阻燃效果下降
。
特别是长时间放置在潮湿环境中时，
APP
会从聚合物体系中迁移并析出，导致出现“返霜”现象，从而降低阻燃性能
。
此外，为了达到较好的阻燃效果，通常需要添加较高的添加量，一般超过
25wt
％，这会对聚合物的力学性能产生不利影响
。

技术实现思路

[0003]针对
APP
阻燃效果差的技术问题，本专利技术提出一种
M[APP@T]复合材料以及制备方法和应用，所述
M[APP@T]复合材料在聚合物中显示出良好的阻燃性能
。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]制备方法分两步，
①
按质量比
(0.1
～
0.5)
：1将一种或多种金属盐和聚磷酸铵分散于溶剂Ⅰ中，在室温下搅拌
12
～
48
小时后，洗涤
、
干燥，获得
APP@T
复合材料；
②
按质量比
(0.1
～
1)
：1将
β
环糊精和
①
所得的
APP@T
分散于溶剂Ⅱ中，加热至
70
～
80℃
后，加入一定量的异氰酸酯，反应6～
12
小时后，过滤
、
洗涤
、
干燥即可得
M[APP@T]复合材料
。
[0006]所述溶剂Ⅱ为吡啶或乙腈，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯
、
对苯二异氰酸酯
、
间苯二甲基二异氰酸酯
、
甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯或
1,3
‑
苯二异氰酸酯
。
[0007]所述的
M[APP@T]复合材料中金属离子为铁
、
钴
、
镍
、
铜
、
锌
、
锡的一种或多种
。
[0008]所述的
M[APP@T]复合材料作为阻燃剂应用在聚合物中
。
[0009]所述的
M[APP@T]复合材料作为阻燃剂应用在聚合物中
。
[0010]所述溶剂Ⅰ为水和醇的混合溶液，水在混合溶液中的质量比例为0～
100
％，醇为甲醇或乙醇
。
[0011]较好地：制备方法步骤
②
异氰酸酯的用量为
β
环糊精的
0.4
～
0.8
倍
(
质量比
)。
[0012]较好地：所述聚合物为聚丙烯
、
聚乙烯
、
聚氨酯
、
尼龙
、
丙烯酸树脂
、
环氧树脂或不饱和树脂
。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术首先采用离子交换技术，用金属离子替换
APP
中部分
NH
4+
，利用金属离子作为阻燃协效剂提升
APP
的阻燃性能，降低其添加量
。
然后，采用交联
β
环糊精包裹部分金属离子交换后的
APP
，利用交联
β
环糊精提高其耐水性能，并提升其在聚合物中的相容性能
。
通过上述技术，构筑含酸源
、
气源
、
碳源
、
协效剂
‑‑
四源一体的新型高效阻燃剂
。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0015]图1为扫描电子显微镜照片，图中
(a)APP、(b)APP@Co、(c)APP@Ni、(d)APP@Co
‑
Ni、(e)M[APP]、(f)M[APP@Co]、(g)M[APP@Ni]和
(h)M[APP@Co
‑
Ni]。
[0016]图2为水接触角照片，图中
(a)APP、(b)APP@Co、(c)APP@Ni、(d)APP@Co
‑
Ni、(a1)MAPP、(b1)M[APP@Co]、(c1)M[APP@Ni]和
(d1)M[APP@Co
‑
Ni]的
。
[0017]图3为
PP
及其复合材料的拉伸强度和断裂伸长率
。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0019]实施例1[0020]一种
M[APP@Co]复合材料，制备方法为：按质量比
0.5
：1，将硝酸钴和聚磷酸铵分散于质量比为1：1的水和乙醇组成的混合液中，在室温下搅拌
48
小时后，洗涤
、
干燥，获得
APP@Co
复合材料；然后，按质量比1：1，将
β
环糊精和所得的
APP@Co
分散于无水吡啶中，加热至
80℃
，再加入六亚甲基二异氰酸酯
(
六亚甲基二异氰酸酯的用量为
β
环糊精的
0.4
倍
)
，反应
12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
种
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将金属盐和聚磷酸铵混合分散在溶剂Ⅰ中，反应制得
APP@T
复合材料；
(2)
将
β
环糊精
、APP@T
和异氰酸酯混合分散在溶剂Ⅱ中，反应制得
M[APP@T]
复合材料，
T
为金属离子
。2.
根据权利要求1所述的
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐中的金属离子为铁
、
钴
、
镍
、
铜
、
锌
、
锡的一种或两种以上
。3.
根据权利要求1所述的
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐与聚磷酸铵的质量比为
(0.1
～
0.5)
：
1。4.
根据权利要求1所述的
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂Ⅰ为水和醇的混合溶液，水在混合溶液中的质量比例为0～
100
％，醇为甲醇或乙醇
。5.
根据权利要求1所述的
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)
中的反应为在室温下搅拌
12
～
48h。6.
根据权利要求1所述的
M[APP@T]
复合材料的制备方法，其特征在于，
β
环糊精和
APP@T
的质量比为
(0.1

【专利技术属性】
技术研发人员：李志伟，张玉，李小红，张治军，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：