一种低酸性无卤阻燃剂及其制备方法和一种阻燃聚酰胺复合材料和应用技术

技术编号：41312310 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-13 14:55

本发明专利技术公开了一种低酸性无卤阻燃剂，按重量份计，包括以下组分：二烷基次磷酸铝89‑96份，受阻胺光稳定剂5‑10份，所述低酸性无卤阻燃剂的pH值为6.5‑7。本发明专利技术通过降低无卤阻燃剂的酸性以及含有特定含量的受阻胺光稳定剂，应用于聚酰胺组合物时能够改善阻燃剂对树脂基体的腐蚀性，同时提高阻燃性能、氧气隔绝性，降低对橡胶的腐蚀性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料，特别是涉及一种低酸性无卤阻燃剂及其制备方法和一种阻燃聚酰胺复合材料和应用。

技术介绍

1、次磷酸盐阻燃剂具有较高的磷含量，可以作为阻燃剂或阻燃协同剂使用，但又存在缺陷，即具有强的酸性，会引起高分子材料的降解、腐蚀设备及迁移析出，这些问题限制了其作为阻燃剂的使用。特别是聚酰胺树脂受酸性组分影响较为明显，因此，如何在不影响材料阻燃性能前提下，降低材料酸性，从而有效降低材料腐蚀性，具有重要的经济价值。

2、同时，申请人通过实验发现，市售的二烷基次磷酸铝阻燃剂的加入会明显降低聚酰胺复合材料的氧气阻隔性，加速材料内部氧化进程并缩短使用寿命，降低了聚酰胺复合材料在电子电器、电动工具、汽车领域中的应用。同时市售的二烷基次磷酸铝阻燃剂也会使聚酰胺复合材料对接触的橡胶材料具有腐蚀性，影响其在新能源汽车配件中的应用（如接插件、连接器等）。

3、而现有技术并没有上述相关缺陷改善方法的报道。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于，克服上述技术缺陷，提供一种低酸性、阻燃性好、提高聚酰胺组合物氧气阻隔性的低酸性无卤阻燃剂及其制备方法和应用。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：

3、一种低酸性无卤阻燃剂，按重量份计，包括以下组分：

4、二烷基次磷酸铝 89-96份，

5、受阻胺光稳定剂 5-10份，

6、所述低酸性无卤阻燃剂的ph值为6.5-7。

<p>7、低酸性无卤阻燃剂的ph值的测试方法为：取500 mg低酸性无卤阻燃剂，加入50 ml去离子水，置于 80℃超声水浴锅中充分搅拌15min，取将混合溶液加入离心管进行高速离心操作，随后测试上层清液的ph值。

8、所述的二烷基次磷酸铝选自二乙基次磷酸铝。

9、所述的受阻胺光稳定剂选自高分子受阻胺光稳定剂、低分子受阻胺光稳定剂中的至少一种；所述的高分子受阻胺光稳定剂选自以下物质中的至少一种：

10、1,5,8,12-四[4,6-双(n-丁基-n-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷(cas：106990-43-6)、

11、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶)-亚氨基](cas：70624-18-9)、

12、聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯](cas：65447-77-0)、

13、1,2,3,4-丁四羧酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(cas：91788-83-9)(la-52)、

14、n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和n-丁基-1-丁胺和n-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的聚合物(cas：192268-64-7)、

15、聚{(6-吗啉基-5-三嗪-2,4-二基)(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚胺基六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基]} (cas：82451-48-7)。

16、所述的低分子受阻胺光稳定剂选自以下物质中的至少一种：

17、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(cas：52829-07-9)、

18、n,n’-二甲酰-n,n’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-六亚甲基二胺(cas：124172-53-8)、

19、1,2,3,4-丁四羧酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(cas：91788-83-9)、

20、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯(cas：167078-06-0)。

21、优选的，所述的受阻胺光稳定剂选自高分子受阻胺光稳定剂；进一步优选的，所述的高分子受阻胺光稳定剂选自聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶)-亚氨基]、聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯]中的至少一种。

22、本专利技术低酸性无卤阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，称取氧化钙1-5份、水40-98份、硫酸铝铵1-5份、二烷基次磷酸铝90-95份、受阻胺光稳定剂5-10份，将氧化钙、硫酸铝铵溶于水中，用5-15wt%的稀盐酸调节ph值至6.5-7，再加入二烷基次磷酸铝与受阻胺光稳定剂，搅拌0.5-3小时，期间控制温度60~90℃，然后静置5-15小时，过滤，干燥后得到低酸性无卤阻燃剂，测试产物的ph值范围是6.5-7。本申请通过上述方法能够将ph值调节值至6.5-7。在上述工艺中二烷基次磷酸铝、受阻胺光稳定剂不溶于水，因此产品中二烷基次磷酸铝、受阻胺光稳定剂配比与投料接近，二者配比通过x射线荧光光谱仪及元素分析仪测试，结合二者测试结果确定磷元素、氮元素的含量，进而获得二烷基次磷酸铝、受阻胺光稳定剂的配比。

23、本专利技术还公开了一种阻燃聚酰胺复合材料，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂30-80份，本专利技术的低酸性无卤阻燃剂20-40份。

24、所述的聚酰胺树脂选自脂肪族聚酰胺树脂、半芳香族聚酰胺树脂、聚内酰胺树脂中的至少一种。

25、所述的脂肪族聚酰胺树脂选自pa66、pa46、pa610、pa612、pa56、pa510、pa512、pa910、pa912、pa913、pa914、pa915、pa616、pa936、pa1010、pa1012、pa1013、pa1014、pa1210、pa1212、pa1213、pa1214、pa614、pa613、pa615、pa616等。

26、所述的半芳香聚酰胺选自pa mxd6、pa10t、pa10t1010、pa10t66、pa6t、pa6t66、pa9t等。

27、所述的聚内酰胺选自pa5、pa6、pa11、pa12等。

28、适合本专利技术的聚酰胺树脂的相对粘度范围是1.8-3.8，聚酰胺粘度的测试方法参考gb12006.1-89，具体的测试方法为在 25±0.01℃的 98% 的浓硫酸中测量浓度为0.25g/dl 的聚酰胺的相对粘度。

29、按重量份计，还包括0-1份热稳定剂，所述的热稳定剂选自酚类热稳定剂和硫代硫酸酯抗氧剂。

30、所述的阻燃聚酰胺复合材料中还可以含有0-30份填料，如滑石粉、玻纤等。

31、所述的阻燃聚酰胺复合材料用于制备与橡胶接触的电子电器零部件、与橡胶接触的车载配件，如接插件、连接器等。

32、本领域技术人员可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

2. 根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，低酸性无卤阻燃剂的pH值的测试方法为：取500 mg低酸性无卤阻燃剂，加入50 ml去离子水，置于 80℃超声水浴锅中充分搅拌15min，取将混合溶液加入离心管进行高速离心操作，随后测试上层清液的pH值。

3.根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，所述的二烷基次磷酸铝选自二乙基次磷酸铝。

4.根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，所述的受阻胺光稳定剂选自高分子受阻胺光稳定剂、低分子受阻胺光稳定剂中的至少一种；所述的高分子受阻胺光稳定剂选自1,5,8,12-四[4,6-双(N-丁基-N-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶)-亚氨基]、聚[1-(2’-羟乙基)

5.根据权利要求4所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，所述的受阻胺光稳定剂选自高分子受阻胺光稳定剂；优选的，所述的高分子受阻胺光稳定剂选自聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶)-亚氨基]、聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯]中的至少一种。

6.权利要求1-5任一项所述低酸性无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份计，称取氧化钙1-5份、水40-98份、硫酸铝铵1-5份、二烷基次磷酸铝90-95份、受阻胺光稳定剂5-10份，将氧化钙、硫酸铝铵溶于水中，用5-15wt%的稀盐酸调节pH值至6.5-7，再加入二烷基次磷酸铝与受阻胺光稳定剂，搅拌0.5-3小时，期间控制温度60~90℃，然后静置5-15小时，过滤，干燥后得到低酸性无卤阻燃剂。

7.一种阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂30-80份，权利要求1-5任一项所述的低酸性无卤阻燃剂20-40份。

8.根据权利要求7所述的阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺树脂选自脂肪族聚酰胺树脂、半芳香族聚酰胺树脂、聚内酰胺树脂中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，按重量份计，还包括0-1份热稳定剂，所述的热稳定剂选自酚类热稳定剂和硫代硫酸酯抗氧剂。

10.权利要求7-9任一项所述的阻燃聚酰胺复合材料的应用，其特征在于，用于制备与橡胶接触的电子电器零部件、与橡胶接触的车载配件。

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【技术特征摘要】

1.一种低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

2. 根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，低酸性无卤阻燃剂的ph值的测试方法为：取500 mg低酸性无卤阻燃剂，加入50 ml去离子水，置于 80℃超声水浴锅中充分搅拌15min，取将混合溶液加入离心管进行高速离心操作，随后测试上层清液的ph值。

3.根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，所述的二烷基次磷酸铝选自二乙基次磷酸铝。

4.根据权利要求1所述的低酸性无卤阻燃剂，其特征在于，所述的受阻胺光稳定剂选自高分子受阻胺光稳定剂、低分子受阻胺光稳定剂中的至少一种；所述的高分子受阻胺光稳定剂选自1,5,8,12-四[4,6-双(n-丁基-n-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷、聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶)-亚氨基]、聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯]、1,2,3,4-丁四羧酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和n-丁基-1-丁胺和n-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的聚合物、聚{(6-吗啉基-5-三嗪-2,4-二基)(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚胺基六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基]}中的至少一种；所述的低分子受阻胺光稳定剂选自癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、n,n’-二甲酰-n,n’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-六亚甲基二胺、1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢先博，林洁龙，叶士兵，张永，刘纪庆，安朋，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：

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