[发明专利]一种聚磷酸铵阻燃塑料

说明书

技术领域

    本发明主要涉及材料领域，尤其涉及一种聚磷酸铵阻燃塑料。

背景技术

无卤、低烟、低毒、高效的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标，近年来全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃剂的无卤化表现出很高的热情，对无卤阻燃剂及阻燃材料的应用开发也投入了很大的力量。

磷系阻燃剂主要包括红磷阻燃剂、无机磷系的ＡＰＰ、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等，有机磷系的非卤磷酸酯等。无机水合物主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石等。ＡＰＰ、水滑石是该系列环保型且市场前景较好的代表产品；ＡＰＰ是一种长链状含磷、氮的无机聚合物。由于其具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、密度小、毒性低等优点，广泛用于阻燃塑料、橡胶、纤维等领域；但是，国内外ＡＰＰ应用过程中存在一个共性的问题，就是ＡＰＰ的耐水性不佳，吸湿性较强。因此，在一些电子器件中应用时必须进行疏水改性处理。目前，提高ＡＰＰ耐水性能的方法主要有：通过偶联剂对ＡＰＰ进行表面处理，对ＡＰＰ进行微胶囊化处理，利用溶胶－凝胶处理工艺对ＡＰＰ 进行包覆改性等方法。其中溶胶－凝胶处理工艺一般采用正硅酸酯水解原位生成原硅酸，然后聚合生成聚硅氧烷包覆在ＡＰＰ的表面，完成对ＡＰＰ的包覆改性，由于ＳｉＯ２与ＡＰＰ的协同作用的存在，可以在改善ＡＰＰ耐水性能的同时，提高ＡＰＰ的阻燃性能。

发明内容

本发明目的提供一种聚磷酸铵阻燃塑料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚磷酸铵阻燃塑料，它是由下述重量份的原料组成的：

聚磷酸铵100-106、冰醋酸1.3-2、聚乙烯吡咯烷酮6-10、硬脂酸钙7-9、三羟甲基丙烷0.4-1、邻苯二甲酸酯12-16、甘油5-7、棕榈酸3-4、聚苯并咪唑0.7-2、乙基纤维素1.3-2、正硅酸乙酯3-4、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷16-20、90-95%的乙醇30-34、0.5mol/l的苯胺水溶液160-200、过氧化钠5-10、聚氯乙烯460-500。

2、一种如权利要求1所述的聚磷酸铵阻燃塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述90-95%的乙醇加入到磁力搅拌器中，搅拌条件下加入乙基纤维素，搅拌溶解，得溶解液；

（2）将正硅酸乙酯、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷混合加入到溶解液中，在氮气保护的情况下搅拌20-30分钟，滴加上述冰醋酸，滴加完毕后在50-60℃下搅拌反应1-1.6小时，得硅溶胶；

（3）将聚乙烯吡咯烷酮加入到2-3倍氨水溶液中，氨水浓度为35-38%，搅拌均匀后加入硬脂酸钙，升高温度为67-70℃，加入三羟甲基丙烷，保温搅拌1-2小时，减压抽滤，与聚磷酸铵混合，搅拌烘干，得改性聚磷酸铵；

（4）将改性聚磷酸铵加入到上述硅溶胶中，搅拌反应2-3小时，过滤、洗涤，微波干燥，得包覆聚磷酸铵；

（5）将上述0.5mol/l的苯胺水溶液用盐酸调节PH为1-2，加入上述包覆聚磷酸铵，在频率为36-40kHz、功率60-70W 的超声分散器内超声30-35min，送入磁力搅拌器，搅拌30-40分钟，将过氧化钠溶于6-10倍蒸馏水中后加入，常温下搅拌反应3-5小时，将产物依次用盐酸、无水乙醇、去离子洗涤干净，滤饼于120-130℃下充分干燥，得抗水、阻燃添加剂；

（6）将上述甘油、棕榈酸混合，80-90℃下搅拌30-40分钟，加入邻苯二甲酸酯、上述聚氯乙烯重量的10-20%，送入128-130℃的油浴中，保温搅拌1-2小时，冷却出料，得聚氯乙烯预混料；

（7）将上述抗水、阻燃添加剂与聚氯乙烯预混料混合，搅拌均匀后加入聚苯并咪唑，200-300转/分搅拌30-40分钟；

（8）将上述处理后的各原料与剩余各原料混合，600-1000转/分搅拌分散20-30分钟，送入双螺杆挤出机熔融挤出，挤出的产物经过循环水浴冷却和切粒，即得所述聚磷酸铵阻燃塑料。

本发明的优点是：

本发明首先采用正硅酸乙酯、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷为前驱物，首先通过水解反应，然后进一步发生聚合反应，形成一层质地紧密且表面粗糙的包覆膜，将乙烯基引入了包覆膜内的同时也包覆在聚磷酸铵的表面，有效的提高了聚磷酸铵的反应活性和抗水性；