[发明专利]DOPO改性无机阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机阻燃剂领域，特别是一种DOPO改性无机阻燃剂及其制备方法。 

背景技术

塑料产品的应用涉及到当今生产和生活的方方面面。绝大多数塑料极易燃烧，如果不对塑料进行阻燃改性，一旦遇到火种，极易引起严重的火灾事故，造成极大的人员伤亡和财产损失。在对塑料的阻燃改性中，添加型阻燃剂是使用最为广泛，也是非常行之有效的的手段。在塑料领域的添加型阻燃剂中，有机溴-锑复合阻燃体系使用历史悠久，占据了目前超过80%的市场份额。但是，随着人们环保意识的增强以及对火灾更深刻的认识，有机溴-锑复合阻燃体系凸现出了两大问题：第一是有机溴-锑阻燃体系在燃烧时会生成大量有毒气体，污染环境，甚至造成人员窒息。为此欧盟已经明令禁止了十溴二苯醚等毒性较大溴化合物的使用。第二是有机溴化合物和锑化合物本身具有生物刺激性，在开采和生产的时候会对人员健康造成威胁，同时也会形成环境污染。因此，如何在阻燃体系中减少有机溴化合物和锑的用量，是当前一个重要的研究方向。 

有人采用磷-氮系阻燃剂来完全替代溴-锑阻燃体系，但是磷-氮系阻燃剂无论是在阻燃效率，还是在机械性能方面都还远远达不到溴-锑阻燃体系的水平，特别是在一些需要高阻燃等级的应用或者在阻燃性较差的塑料品种中的应用，如聚丙烯（PP），聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)），聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS），聚酰胺（PA）等，所得到的产品得不到市场认可，市场占有率低。 

专利申请号为201010192943.0的中国发明专利公开了采用硅烷改性的滑石粉来减少锑化合物的使用量的技术方案，但是在溴-锑阻燃体系中，溴是主阻燃剂，锑是协效阻燃剂，锑的用量本来就少，替代一部分锑对于上文中提 到的缺点改进不大，而且该专利中提到的方法还会降低塑料产品的力学性能。 

发明内容

本发明目的是针对以上所述现有技术的不足，提供一种提高阻燃效率，减少燃烧时有毒气体的生成，更加环保，能够有效提高塑料产品的力学性能的DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物）改性无机阻燃剂。 

本发明另一目的是提供一种上述DOPO改性无机阻燃剂的制备方法。 

实现本发明的目的在技术方案如下：DOPO改性无机阻燃剂，是将DOPO通过化学键连接到具有表面羟基的无机粉末上得到的。 

所述无机粉末为具有表面羟基的无机粉末，所述无机粉末包括高岭土、滑石粉、粘土、云母、氢氧化镁、氢氧化铝和/或二氧化硅等粉末。 

所述DOPO改性无机阻燃剂是DOPO直接连接到具有表面羟基的无机粉末上，其结构式如下： 

其中，DOPO占整个无机阻燃剂的重量百分比为0＜DOPO%＜10% 

所述DOPO改性无机阻燃剂可以是将DOPO通过硅氧偶联剂作为”桥梁”连接到具有表面羟基的无机粉末上，其结构式如下： 

其中，n的取值范围为1≤n≤10的自然数。 

其中，DOPO占整个无机阻燃剂的重量百分比为0＜DOPO%＜10%，硅氧偶联剂占整个无机阻燃剂的重量比为0＜Si%＜15%。 

所述DOPO改性无机阻燃剂的制备方法，将DOPO直接连接到具有表面羟基的无机粉末上，其包含如下步骤： 

（1）将DOPO和具有表面羟基的无机粉末（如滑石粉，高岭土，氢氧化镁，氢氧化铝等）于搅拌下加入甲苯中制成悬浮液，加入三乙胺作为催化剂，在110-130℃下加热回流6-15小时； 

（2）抽滤，用甲苯反复洗涤除去未反应的DOPO，真空干燥，得到DOPO改性无机阻燃剂。 

所述DOPO改性无机阻燃剂的制备方法，将DOPO通过硅氧偶联剂作为“桥梁”连接到具有表面羟基的无机粉末上，其包含如下步骤： 

（1）将硅氧偶联剂和具有表面羟基的无机粉末（如滑石粉，高岭土，氢氧化镁，氢氧化铝等）于搅拌下加入甲苯中制成悬浮液，在110-130℃下加热回流6-15小时； 

（2）抽滤，用甲苯反复洗涤除去未反应的硅氧偶联剂，真空干燥，得到硅氧偶联剂改性的无机粉末； 

（3）将DOPO和硅氧偶联剂改性的无机粉末于搅拌下加入甲苯中制成悬浮液，加入三乙胺作为催化剂，在110-130℃下加热回流6-15小时； 

（4）抽滤，用甲苯反复洗涤除去未反应的DOPO，真空干燥，得到DOPO改性无机阻燃剂。 

DOPO改性无机阻燃剂在ABS、PBT、PA和PP中的应用。