一种环保复合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环保复合阻燃剂及其制备方法和应用，属于阻燃剂技术领域，按重量份计，包括以下原料组成：改性水滑石

【技术实现步骤摘要】
一种环保复合阻燃剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于阻燃剂
，具体涉及一种环保复合阻燃剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]有机材料的最大缺点是易燃
、
可燃，极易在一定条件下燃烧
。
有机聚合物的燃烧是一个非常复杂的热氧化过程，常伴有火焰
、
浓烟
、
毒气等产生
。
燃烧时聚合物剧烈分解，产生挥发性的可燃物质，该物质达到一定的温度和浓度时，又会着火燃烧，不断释出热量，使更多的聚合物或难于分解的物质分解，产生更多的可燃物
。
这样恶性循环的结果是，燃烧继续扩展，从而造成火灾，危及人们的生命和财产，这给高分子材料在建筑
、
航空航天
、
交通
、
电器等工业上的使用带来不利的影响
。
近年来世界各地发生了几起重大火灾，都直接或间接与塑料的燃烧有关，因而限制了它更广泛的应用
。
于是塑料的阻燃性在某种程度上已成为它能否迅速发展的关键问题之一
。
[0003]聚合物材料十分需要在不降低其力学性能的同时提高其防火阻燃性能
。
然而，在现有的聚合物的二氧化钛阻燃体系中，仍然存在着分散性差
、
阻燃效率低等问题
。
中国专利
CN103289125A
公开了一种含磷
‑
氮
‑
硅的有机无机杂化阻燃剂，该含磷氮硅有机无机杂化阻燃剂相较于单纯含磷的有机无机杂化阻燃剂对环氧树脂具有更好的阻燃作用，然而从文献中的测试结果来看，该阻燃剂使用时需要高添加剂量，这也从侧面反映了其阻燃效果仍有待提高，此外，高剂量的阻燃剂还有可能会导致高分子复合材料韧性降低
。
中国专利
CN108264686A
将聚苯胺负载于埃洛石纳米管表面形成玉米棒状纳米复合粉末，将其按一定比例与
PP
塑料在高速混合机中混合，制备了纳米管
‑
聚苯胺
/
聚丙烯复合材料标准样条，该方法仍没有解决埃洛石在基体中的团聚问题，对聚合物力学性能有一定影响
。
因此，有必要对阻燃剂进行改进
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种环保复合阻燃剂及其制备方法和应用，该阻燃剂具有良好的阻燃性能，制备方法简单，同时加入到聚合物中，能均匀地在树脂中分散，不影响聚合物的力学性能
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种环保复合阻燃剂，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组成：改性水滑石
60
‑
80
份
、
聚磷酸铵
20
‑
30
份
、
可膨胀石墨5‑
15
份
、
莫来石5‑
10
份
、2
‑
羧乙基苯基次膦酸
10
‑
15
份
、
改性碳纳米管
10
‑
15
份
。
[0006]优选的，所述莫来石目数为
300
目；所述可膨胀石墨为鳞片状，目数为
325
目
。
[0007]优选的，所述改性水滑石的制备方法，包括以下步骤：（1）将水滑石加入去离子水，随后加入十六烷基三甲基溴化铵，在
50℃
下反应
2h
，反应完成后继续加入十六烷基
‑3‑
甲基咪唑氯化物，进行搅拌反应，反应完成后过滤
、
干燥，
得到预处理水滑石；（2）将步骤（1）中的预处理水滑石加入乙醇水溶液中，随后加入硝酸镍
、8
‑
羟基喹啉硫酸盐，搅拌均匀，继续加入
9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物
、
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，进行恒温反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到所述改性水滑石
。
[0008]优选的，步骤（1）中所述水滑石
、
十六烷基三甲基溴化铵
、
十六烷基
‑3‑
甲基咪唑氯化物的质量比为
100
：1‑5：3‑8，所述搅拌反应的温度为
70
‑
80℃
，反应时间为3‑
5h。
[0009]优选的，步骤（2）中所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为
60%
，所述预处理水滑石
、
硝酸镍
、8
‑
羟基喹啉硫酸盐
、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物
、
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为
100
：4‑8：1‑2：
10
‑
20
：1‑3；所述恒温反应温度为
70
‑
90℃
，反应时间为5‑
7h。
[0010]优选的，所述改性碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：（
a
）将碳纳米管加入混合酸中，进行超声分散，随后加入十二烷基苯磺酸钠进行搅拌反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到羧基化碳纳米管；（
b
）将步骤（
a
）中得到的羧基化碳纳米管
、
吡啶加入氯化亚砜中，在
80℃
回流反应
10h
，随后加入
N
‑
(
β
‑
氨乙基
)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，进行恒温反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到有机碳纳米管；（
c
）将步骤（
b
）中的有机碳纳米管加入过氧化氢溶液中，随后加入二氯化磷酸苯酯和乙二胺，进行水热反应，反应完成后进行过滤
、
洗涤
、
干燥，得到所述改性碳纳米管
。
[0011]优选的，步骤（
a
）中所述混合酸为质量比为1：1‑3的浓硝酸和浓盐酸；所述超声分散的时间为
10
‑
20min
，所述碳纳米管
、
十二烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种环保复合阻燃剂，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组成：改性水滑石
60
‑
80
份
、
聚磷酸铵
20
‑
30
份
、
可膨胀石墨5‑
15
份
、
莫来石5‑
10
份
、2
‑
羧乙基苯基次膦酸
10
‑
15
份
、
改性碳纳米管
10
‑
15
份
。2.
根据权利要求1所述的一种环保复合阻燃剂，其特征在于，所述莫来石目数为
300
目；所述可膨胀石墨为鳞片状，目数为
325
目
。3.
根据权利要求1所述的一种环保复合阻燃剂，其特征在于，所述改性水滑石的制备方法，包括以下步骤：（1）将水滑石加入去离子水中，随后加入十六烷基三甲基溴化铵，在
50℃
下反应
2h
，反应完成后继续加入十六烷基
‑3‑
甲基咪唑氯化物，进行搅拌反应，反应完成后过滤
、
干燥，得到预处理水滑石；（2）将步骤（1）中的预处理水滑石加入乙醇水溶液中，随后加入硝酸镍
、8
‑
羟基喹啉硫酸盐，搅拌均匀，继续加入
9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物
、
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，进行恒温反应，反应完成后过滤
、
洗涤
、
干燥，得到所述改性水滑石
。4.
根据权利要求3所述的一种环保复合阻燃剂，其特征在于，步骤（1）中所述水滑石
、
十六烷基三甲基溴化铵
、
十六烷基
‑3‑
甲基咪唑氯化物的质量比为
100
：1‑5：3‑8，所述搅拌反应的温度为
70
‑
80℃
，反应时间为3‑
5h。5.
根据权利要求3所述的一种环保复合阻燃剂，其特征在于，步骤（2）中所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为
60%
，所述预处理水滑石
、
硝酸镍
、8
‑
羟基喹啉硫酸盐
、9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物
、
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为
100
：4‑8：1‑2：
10
‑
20
：1‑3；所述恒温反应温度为
70
‑
90℃
，反应时间为5‑
7h。6.
根据权利要求1所述的一种环保复合阻燃剂，其特征在于，所述改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴之陈，
申请(专利权)人：伊斯特密封科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：