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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃,尤其涉及一种阻燃组合物,同时还涉及其应用。
技术介绍
1、协同阻燃是指由两种或两种以上阻燃剂构成的阻燃体系,其阻燃作用优于各组分阻燃作用之和。截至目前,典型的协同阻燃体系包括卤-锑协同、卤-磷协同、卤-氮协同、卤-卤协同、磷-氮协同、磷-磷协同、卤-硼协同等。卤系阻燃剂燃烧时会释放有毒烟气,对人生财产安全和生态环境都会构成威胁,因而采用卤素阻燃剂的协同阻燃剂系正慢慢退出市场。氮磷系阻燃剂兼具氮系阻燃剂无毒环保、磷系阻燃剂阻燃效率高等优点,还具有无卤、低烟、低毒、无腐蚀性气体释放等优点,受到人们的普遍关注。但是,氮磷系阻燃剂单独使用时阻燃效率低,本身易吸水,团聚等,不仅影响在聚合物中的分散性,还会造成复合材料内部泡孔问题。
2、基于以上问题,本专利技术旨在提供一种新的复合型阻燃剂,以提高阻燃性能,并改善阻燃剂在聚合物中的分散性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种阻燃组合物,同时还提供了一种复合型阻燃剂,以及复合型阻燃剂的制备方法以及应用。
2、为了解决上述问题,本专利技术采用如下技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种阻燃组合物,包括有机硅聚合物,
3、其中,所述有机硅聚合物包括式(i)所示结构,
4、
5、式(i)中,
6、r1、r2、r4、r5、r6、r7各自独立地选自烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、烯基、取代的烯基、环烯基、取代的环烯基、杂环基、取代的杂环基、芳基、
7、r3和r8各自独立地选自烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、环烯基、取代的环烯基、杂环基、取代的杂环基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、环己基、取代的环己基,或上述基团的组合。
8、根据本专利技术的实施方案,所述有机硅聚合物中,式(i)所示结构的个数为m,m取自2-30000之间的任意数值。
9、优选地,m为20-600之间的任意数值。
10、根据本专利技术的实施方案,r3和r8各自独立地所选自的基团中,所述取代的烷基、取代的烯基、取代的环烯基、取代的杂环基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的环己基任选被卤素、羟基、直链烷烃或苯环取代。
11、根据本专利技术的实施方案,所述有机硅聚合物的封端选自硅氢官能团、硅羟基官能团、硅烷氧基官能团,或上述基团的组合;其中硅氢官能团是指含有si-h键的官能团,硅羟基官能团是指含有si-oh键的官能团,硅烷氧基官能团是指含有si-o-r9的官能团,r9选自烷基、任选取代的烷基、苄基、任选取代的苄基、环己基、任选取代的环己基,其中所述取代的烷基、取代的苄基和取代的环己基任选被卤素、羟基、直连烷烃或苯环取代;
12、或者,所述有机硅聚合物是环状结构,没有封端官能团。
13、作为本专利技术一种优选的实施方案,式(i)中,r1、r2、r4、r5、r6和r7各自独立地选自c1-c6烷基、c3-c6环烷基、c2-c6烯基、c6-c10芳基和c2-c10杂芳基;r3和r8各自独立地选自苯基和乙烯基。
14、更优选地,式(i)中,r1、r2、r4、r5、r6和r7为甲基,r3和r8各自独立地选自苯基和乙烯基。
15、优选地,本专利技术的阻燃组合物还包括其他组分,所述其他组分选自酸源、气源和碳源中的一种或多种。
16、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,所述酸源为红磷、三苯基膦酸酯、间苯二酚双膦酸酯、双酚a二(二苯基)膦酸酯、双酚a(二甲基)膦酸酯、次磷酸铝、聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物中的一种或多种,优选为二乙基次膦酸铝和聚磷酸铵中的一种或多种。
17、根据本专利技术的实施方案,所述气源为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、单氰胺、双氰胺、三聚氰胺和尿素中的一种或多种,优选为三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种。
18、根据本专利技术的实施方案,所述碳源为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、纤维素、葡萄糖、三嗪类大分子中的一种或多种,优选为季戊四醇和双季戊四醇中的一种或多种。
19、根据本专利技术的实施方案,阻燃组合物还包括硅烷偶联剂。
20、优选地,所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。
21、更优选地,所述硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
22、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,基于所述阻燃组合物的质量,有机硅聚合物的质量含量为5%-35%,优选为6%-20%,更优选为6%-10%。
23、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,基于所述阻燃组合物的质量,所述酸源的质量含量为40%-60%,优选为50%-56%。
24、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,基于所述阻燃组合物的质量,所述气源的质量含量为5%-30%,优选为8%-30%,更优选为20%-30%。
25、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,基于所述阻燃组合物的质量,所述碳源的质量含量为8%-45%,优选为8%-20%,更优选为8%-10%。
26、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,基于所述阻燃组合物的质量,硅氧烷偶联剂的质量含量为0.1%~5.0%,优选为0.5%~2.5%,更优选为0.8%~2.2%。
27、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,所述有机硅聚合物与所述酸源的质量比为1:(2~10),优选为1:(5~8)。
28、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,所述有机硅聚合物与所述气源的质量比为1:(1~8),优选为1:(2~5)。
29、根据本专利技术的实施方案,所述阻燃组合物中,所述有机硅聚合物与所述碳源的质量比为1:(0.5~2),优选1:(0.9~1.2)。
30、第二方面,本专利技术提供了一种复合型阻燃剂,其包括所述的阻燃组合物,或者由所述的阻燃组合物作为原料制备得到。
31、第三方面,本专利技术提供了一种复合型阻燃剂的制备方法,包括将所述有机硅聚合物和所述其他组分用硅烷偶联剂进行处理。
32、优选地,所述处理的温度为60~120℃,进一步优选为65~90℃;所述处理时间为1-8小时。
33、根据本专利技术的实施方案,所述处理包括以下步骤:
34、(s1)将所述有机硅聚合物和所述其他组分在溶剂中或无溶剂条件下进行混合,得到第一混合物;
35、(s2)将硅烷偶联剂与所述第一混合物进行混合,然后升温反应,得到第二混合物;
36、(s3)将第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃组合物,包括有机硅聚合物,优选还包括其他组分,所述其他组分选自酸源、气源和碳源中的一种或多种,
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述有机硅聚合物中,式(I)所示结构的个数为m,m取自2-30000之间的任意数值,优选地,m为20-600之间的任意数值;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其特征在于,
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其特征在于,还包括硅烷偶联剂,优选地,所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种;更优选地,所述硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其特征在于,
7.一种复合型阻燃剂,其包括权利要求1-6中任一项所
8.一种权利要求7所述的复合型阻燃剂的制备方法,包括将所述有机硅聚合物和所述其他组分用硅烷偶联剂进行处理,
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂的添加量为所述有机硅聚合物和所述其他组分的总质量的0.1%~5.0%,优选为0.5%~2.5%,更优选为0.8%~2.2%;和/或,
10.权利要求1~6任一项所述的阻燃组合物或者权利要求7所述的复合型阻燃剂在硅橡胶中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃组合物,包括有机硅聚合物,优选还包括其他组分,所述其他组分选自酸源、气源和碳源中的一种或多种,
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述有机硅聚合物中,式(i)所示结构的个数为m,m取自2-30000之间的任意数值,优选地,m为20-600之间的任意数值;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其特征在于,
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其特征在于,还包括硅烷偶联剂,优选地,所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种;更优选地,所述硅烷偶联剂为γ-(...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宇宙,李吉成,孙亚庆,张春园,吕勇,刘晓雅,胡梦蕾,张俊鹏,
申请(专利权)人:北京硅研新材科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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