[发明专利]一种复合阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种复合阻燃剂及其制备方法，其特征是该阻燃剂由甲壳素类化合物，植酸类化合物，乙酸酐，硅氧烷，多元胺，白炭黑，尿素和水经混合反应而成；所述的甲壳素类化合物为几丁质或壳聚糖中的至少一种；所述的植酸类化合物为植酸、植酸钠、植酸钾、植酸镁、植酸钙、植酸铁、植酸钴或植酸锌中的至少一种。该阻燃剂的制备主要涉及三阶段混合反应工艺：先将甲壳素类化合物，植酸类化合物，水，多元胺和白炭黑混匀；然后，加入乙酸酐，硅氧烷混匀；最后，再投入尿素混匀，出料，冷却，粉碎即得产品。本发明复合阻燃剂不仅能有效阻燃聚烯烃和木材，而且与聚烯烃和氨基树脂水性涂料均有良好的相容性，可有效避免喷霜、喷白、渗析和龟裂现象。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，特别是涉及一种复合阻燃剂及其制备方法。

背景技术

聚合物以其良好性的价比，已被广泛用于生产生活的方方面面。然而多数聚合物易燃，其很多应用都有特定阻燃要求。含卤阻燃，如卤锑协效，高效且低成本，是传统商业化阻燃的主要手段。然而，含卤阻燃剂具有持久性污染，并破坏臭氧层，现已被多数国家严禁使用。近二十年来，无卤阻燃已成为聚合物阻燃研究的焦点。以聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺为核心组分的无卤膨胀型阻燃体系，可谓发展较为成功，已在无卤商业化阻燃领域得到了普遍应用。该体系对组分配比要求较高，只有当其酸源（聚磷酸铵）、炭源（季戊四醇）和气源（三聚氰胺）匹配时，才能有效阻燃聚合物。然而，这些组分为极性物质，易吸潮、与非极性高聚物溶混性差；所以直接将之共混用作聚烯烃等塑料的阻燃剂，容易引发喷霜、渗析和劣化性能等问题；将之添加到氨基等水性涂料作阻燃改良，则易使其固化涂层持久耐用性变差，主要表现为不抗老化，短期内涂层即发生龟裂或脱落现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合阻燃剂及其制备方法，以克服现有技术的不足。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明所述的一种复合阻燃剂，其特征是：由甲壳素类化合物，植酸类化合物，乙酸酐，硅氧烷，多元胺，白炭黑，尿素和水经混合反应而成；

所述的甲壳素类化合物至少有一种选自几丁质或壳聚糖；

所述的植酸类化合物至少有一种选自植酸，植酸钠，植酸钾，植酸镁，植酸钙，植酸铁，植酸钴或植酸锌；

且其配比为：100重量份甲壳素类化合物，165～240重量份植酸类化合物，10～30重量份水，160～235重量份多元胺，20～40重量份白炭黑，260～500重量份乙酸酐，10～50重量份硅氧烷，15～25重量份尿素。

所述的硅氧烷至少有一种选自二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，脲丙基三乙氧基硅烷，异氰酸丙基三乙氧基硅烷，3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，氨基乙基氨基异丁基甲基二甲氧基硅烷或3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷。

所述的多元胺至少有一种选自三聚氰胺，二乙烯三胺，四乙基戊胺，六亚甲基四胺，乙二胺，丁二胺，己二胺，N,N-二乙基-1,4-戊二胺，癸二胺，哌嗪，邻苯二胺或二氨基甲苯。

本发明所述的一种复合阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：先将100重量份甲壳素类化合物，165～240重量份植酸类化合物，10～30重量份水，160～235重量份多元胺，20～40重量份白炭黑，混合均匀并于105～135℃反应1~3h，然后，边搅拌边加入260～500重量份乙酸酐，10～50重量份硅氧烷，二次混合均匀并升温于125～145℃反应0.5~1h，最后，再投入15～25重量份尿素，三次混合均匀并升温于250～260℃固化反应0.5 h，出料，冷却，粉碎即得产品。