[发明专利]氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.通式I-III所示的氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂：

I

II

III

式中，n≥0，n为整数，a₁代表氧化石墨烯片层平面结构，a₂代表有机膦酸锆片层平面结构。

2.如权利要求1所述的氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂，其特征在于，所述通式I中n=0或1。

3.权利要求1所述的氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按有机膦酸与ZrOCl₂·8H₂O的重量比为1:1~1:1.4的比例，向质量分数为3.5~9%的有机膦酸溶液中加入ZrOCl₂·8H₂O，70~100℃下反应24~36h，获得中间体，将中间体用乙醇重结晶两次，并在50~70℃条件下真空干燥4~8 h，然后加入质量分数为0.07~0.2%的氧化石墨烯水溶液和质量分数为10~30%的盐酸，再在80~100℃下反应3~5 h，将所得产物过滤，蒸馏水洗涤3次，50~70℃下真空干燥即得；

所述有机膦酸的制备方法包括如下步骤：采用水作为反应溶剂，乙烯利作为起始原料，碘化钾为催化剂，冰水浴加入多胺化合物和质量分数为0.05~0.2%的NaOH溶液，15~20℃下反应100~120 h，将产物蒸发结晶，并用乙醇重结晶，最后30~50℃下真空干燥4~9h即得；所述乙烯利（质量）：碘化钾（质量）：多胺（物质的量）=1:0.05:0.03~1:0.13:0.1；

或者所述有机膦酸的制备包括如下步骤：按伯胺（物质的量）：盐酸（体积）：亚磷酸（物质的量）：甲醛（体积）=1：0.125：1：0.15~1：0.7：8：0.7的比例先加入伯胺、质量分数为28%~35%的盐酸和亚磷酸，搅拌并加热至110~130℃，然后滴加质量分数为10~30%的甲醛水溶液，滴加完毕后，110~130℃回流反应1~2小时，冷却析出固体，过滤，水洗，50~70℃下真空干燥即得。

4.权利要求1所述氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂在聚合物阻燃中的应用。

5.如权利要求4所述氧化石墨烯有机膦酸锆异质耦合阻燃剂在聚合物阻燃中的应用，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂或聚乙烯醇。