一种耐水性焦磷酸哌嗪及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及耐水性阻燃剂技术领域，具体涉及一种耐水性焦磷酸哌嗪及其制备方法和应用。制备方法包括以下依次进行的步骤：以哌嗪衍生物和磷酸为原料，合成哌嗪衍生物的二磷酸酯；所述哌嗪衍生物包括：哌嗪的一个或者一个以上的碳原子上的一个或者两个氢原子由烷基取代形成的衍生物，或者哌嗪的一个或者两个氮原子上的氢原子由氨基烷基取代形成的衍生物；哌嗪衍生物的二磷酸酯经过聚合反应之后，获得耐水性焦磷酸哌嗪。本技术方案可以解决现有技术中的焦磷酸哌嗪阻燃剂的耐水性能不理想的技术问题，通过改进阻燃剂的化学结构合成了新型的耐水性焦磷酸哌嗪。耐水性焦磷酸哌嗪可应用于聚丙烯复合材料的制备中，具有理想的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐水性阻燃剂，具体涉及一种耐水性焦磷酸哌嗪及其制备方法和应用。

技术介绍

1、聚合物材料含有大量碳氢元素，具有易燃的特性，通常需要添加阻燃剂进行阻燃改性以降低其火灾危险性，阻燃剂以磷系阻燃剂因其低烟低毒、高效阻燃以及添加量较低等优点最为响应国家、世界的环保政策以及民众不断提高的环保意识。目前已经产业化应用的含磷阻燃剂包括：焦磷酸哌嗪、聚磷酸铵(app)、三聚氰胺聚磷酸盐(mpp)、红磷等等，它们在目前国内的阻燃剂市场占据重要地位，无论是作为商业复配，还是科学研究使用，几乎都离不开它们的身影；但它们都存在耐水性差的缺点，比如app在生产包装运输过程中极易发生受潮而影响使用，同样地，焦磷酸哌嗪在包装过程中，一旦发生受潮，就会出现结块等问题，会严重影响销售及使用。另外，当阻燃剂的耐水性不足时，它可能会在与水或水汽接触后，发生水解或变质，甚至发生阻燃剂的析出，从而降低其对基材的保护作用，以及影响到复合材料的力学性能，包括其强度、韧性和耐用性等方面，最终导致材料在使用过程中出现性能下降或失效。

2、目前，聚磷酸铵耐水性处理方法已经较为成熟，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在S1中，所述烷基为甲基或者乙基或者异丙基，所述氨基烷基为氨乙基。

3.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在S1中，所述哌嗪衍生物的结构式如式(1-1)、式(2-1)、式(3-1)、式(4-1)、式(5-1)、式(6-1)、式(7-1)、式(8-1)或式(9-1)所示；

4.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在S1中，在25-90℃条件下，将磷酸的水溶液...

【技术特征摘要】

1.一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在s1中，所述烷基为甲基或者乙基或者异丙基，所述氨基烷基为氨乙基。

3.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在s1中，所述哌嗪衍生物的结构式如式(1-1)、式(2-1)、式(3-1)、式(4-1)、式(5-1)、式(6-1)、式(7-1)、式(8-1)或式(9-1)所示；

4.根据权利要求1所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于，在s1中，在25-90℃条件下，将磷酸的水溶液以1-10滴/秒的速度滴加入哌嗪衍生物的水溶液，获得哌嗪衍生物的二磷酸酯；哌嗪衍生物和磷酸的摩尔比为1：0.8-1.5。

5.根据权利要求4所述的一种耐水性焦磷酸哌嗪的制备方法，其特征在于：在s2中，在氮气环境中，哌嗪衍生物的二磷酸酯在200-300℃的温度条件以及0.05-0.3mpa压力条件下，反应3-8小时，获得耐水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘罡，胡志，唐恩，钟志强，王雨晨，石涛，龚小弟，罗慧灵，李博文，刘小林，叶淑英，周雷，吕强，陈健，丁学良，简瑞，周鑫，彭勇，李福顺，别明智，徐旭，杨森，蔡迪，龚天宇，
申请(专利权)人：重庆科聚孚新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：