[发明专利]一种用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂及其合成方法

权利要求书

1.一种用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂，其特征在于，结构式如下：

式中：Y为NH、N-X、O或S；Z为NH、N-X或O；M为苯基或带有取代基的苯基；R为含1-18个碳的直链或支链烷基，含有氧、氮元素直链或支链烷基；N-X中的X为含1-18个碳的直链或带支链烷基、环烷基或带侧基的环烷基、苯基或带有取代基的苯基中的一种。

2.一种用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)将溶剂和三聚氯氰加入到容器中，搅拌并冷却到0-10℃，滴加带苯环的胺、酚或硫酚类物质与缚酸剂的水溶液，在0-10℃下反应1-3小时，得到含苯环的一元取代物，其中三聚氯氰与带苯环的胺、酚或硫酚类物质的摩尔比为1∶1；

(2)将脂肪族二元胺或脂肪族二元醇类物质与缚酸剂滴加到反应容器中，升高温度至40-60℃，滴加时间为3-4小时，总反应时间为5-7小时，得到二元取代物，其中一元取代物与二胺或二醇的摩尔比为2∶1；

(3)将脂肪族二元胺或脂肪族二元醇和缚酸剂加入到容器中，升温到80-110℃，将溶剂蒸出，改为冷凝器，回流6-10小时，冷却、洗涤、干燥得到粉末状固体，即为新型膨胀型成炭剂，其中二元取代物与二胺或二醇的摩尔比为1∶1。

3.根据权利要求2所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所使用的溶剂为水、丙酮中的一种或两者的混合液。

4.根据权利要求2和3所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所用溶剂用量为100-500ml/mol(三聚氯氰)。

5.根据权利要求2所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所用的缚酸剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的一种。

6.根据权利要求2所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中，带苯环的胺、酚或硫酚类物质的结构式为M-YH，其中：M选自苯基或带有取代基的苯基，Y选自NH、N-X、O、S中的一种，X选自含1-18个碳的直链或带支链烷基、环烷基或带侧基的环烷基、苯基或带有取代基的苯基中的一种。

7.根据权利要求2所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)、(3)中，脂肪族二元胺或脂肪族二元醇类物质的结构式为HZ-R-ZH，其中：Z选自NH、N-X或O中的一种，X选自含1-18个碳的直链或带支链烷基、环烷基或带侧基的环烷基、苯基或带有取代基的苯基中的一种，R为含1-18个碳的直链或支链烷基，含有氧、氮元素直链或支链烷基。

8.根据权利要求2所述的用于阻燃聚烯烃材料的新型膨胀型成炭剂的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)得到的新型膨胀型成炭剂具有权利要求1所述的结构式。