[发明专利]一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米复合材料的制备方法， 其特征在于，步骤为：

1)将α-ZrP分散于水和乙醇的混合溶液中；

2)加入小分子胺反应；

3)再滴加硅烷偶联剂继续反应；

4)固相产物经分离、洗涤和烘干即可得到改性的α-ZrP；

5)所述改性的α-ZrP在250～320℃条件下处理，即得到有机改性α-ZrP；

6)将所述有机改性α-ZrP与充分干燥的含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯按 1:99～10:90的重量比混合，通过熔融共混制备得含有机插层α-ZrP的复合树脂；

7)将所述含有机插层α-ZrP的复合树脂充分干燥后用注塑机注塑成型，即得含磷聚对苯 二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米复合材料，其冲击强度为35～60J/M，拉伸强 度为30～75MPa，起始分解温度为380～395℃，极限氧指数为36～50％。

2.根据权利要求1所述的一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米 复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水和乙醇的混合溶液，水与乙醇的 质量比为1:2～1:8；分散后α-ZrP的浓度为0.005～0.02g/ml；所述分散是指在室温条件下， 超声并机械搅拌；机械搅拌的转速为200～800r/min，时间为20～50min；所述超声是指在 室温条件下，超声功率为50～90W，时间为20～50min。

3.根据权利要求1所述的一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米 复合材料的制备方法，其特征在于，小分子胺与α-ZrP的摩尔比为1:2.0～1:4.0，加入小分 子胺反应的时间为0.6～1.8h；所述小分子胺为甲胺、乙胺或正丙胺。

4.根据权利要求1所述的一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米 复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基-三乙氧基硅烷，γ-甲 基-丙烯酰氧基-丙基-三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述硅烷偶联 剂的滴加量与α-ZrP的质量比为0.5:1～2.0:1；滴加速率为0.1～1.5ml/min；所述继续反应 的时间为3～8h。

5.根据权利要求1所述的一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米 复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，固相产物与溶剂分离采用旋转蒸发仪； 所述洗涤是先在浓度为90～98％的丙酮与水的混合溶液浸泡24～36h，后用大量丙酮溶液 清洗3～5次直至产物中无残留的反应原料；所述烘干为置于真空烘箱中，60～80℃，真空 度0.05～0.1MPa条件下烘干24～36h。

6.根据权利要求1所述的一种含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米 复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述处理是指将改性的α-ZrP在250～320℃ 条件下烘焙3～10min。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层 α-ZrP纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机改性α-ZrP外观为白色粉末；所 述有机改性α-ZrP为层状化合物，层间距为1.60～1.90nm；所述有机改性α-ZrP由α-ZrP 和硅烷偶联剂组成，硅烷偶联剂插在α-ZrP层间，硅烷偶联剂在α-ZrP上的接枝率为 6～18％；所述有机改性α-ZrP起始分解温度为340～400℃；所述有机改性α-ZrP能够均匀 分散在非极性有机溶剂正己烷中。

8.根据权利要求1所述的含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯/有机插层α-ZrP纳米复合 材料的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述充分干燥的含磷聚对苯二甲酸乙二 醇酯阻燃共聚酯是在120～180℃的温度下干燥4～8h；所述含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻 燃共聚酯是由对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、乙二醇和含磷反应单体经原位聚合制备的， 其中，所述含磷反应单体占含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃共聚酯总质量的1～20％。