[发明专利]一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐及其制备方法

说明书

本发明涉及聚合物材料阻燃剂技术领域，提供了一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐及其制备方法。该高性能三聚氰胺氰尿酸盐，其原料包括三聚氰胺、三聚氰酸、改性剂及氨水；该高性能三聚氰胺氰尿酸盐具有热稳定性好，阻燃效率高，分散性好等优点。该高性能三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法，包括：将上述三聚氰胺、三聚氰酸、改性剂和氨水混合后反应，得到料浆；将料浆进行喷雾干燥和旋风分离。该方法能够避免对三聚氰胺氰尿酸盐的晶体造成破坏，且生产效率高，生产周期短，制备过程简单，制备得到的产品力学性能和阻燃性能极佳，在尼龙6中添加6％的该高性能三聚氰胺氰尿酸盐，阻燃等级达到UL94V0级。

技术领域

本发明属于聚合物材料阻燃剂技术领域，具体地说，涉及一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺氰尿酸作为无卤阻燃剂广泛应用于聚酰胺类工程塑料行业，是一种重要的氮系阻燃剂。随着工程塑料、化学建材等用量的不断增加，高分子材料应用领域的扩大，阻燃法规将逐渐完善，氮系阻燃剂的需求量将会迅速增长，这也为三聚氰胺氰尿酸的开发和应用提供了良好的机遇。2013年国内产能已经达到了50000t，产量约30000t，国内消耗量约20000t。

目前该产品生产工艺有液相法和固相法，其中液相法是主流工艺。该方法存在以下缺点：反应速率较慢，反应时间通常在两小时以上；工艺相对复杂，大多反应母液需经过滤、干燥、粉碎等步骤，会破坏三聚氰胺氰尿酸原有的晶体结构；反应体系中产品固体含量低，固体含量一般在10－20％；反应黏度高，达到10000厘泊以上，对混合搅拌工艺要求高；国内产品阻燃性能一般，一般在聚酰胺6(尼龙6)中添加10～12％才能符合UL94V0阻燃要求。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐。该高性能三聚氰胺氰尿酸盐具有热稳定性好，阻燃效率高，分散性好，综合性能优等优点。

本发明的第二目的在于提供一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法，该方法能够避免对三聚氰胺氰尿酸盐的晶体造成破坏，且生产效率高，生产周期短，制备过程简单，制备得到的产品力学性能和阻燃性能极佳。

为了达到上述目的，本发明采用的优选的解决方案是：

一种高性能三聚氰胺氰尿酸盐，由原料制成，原料按重量份数计，包括三聚氰胺100-110份、三聚氰酸100-110份、改性剂3-15份及氨水350-800份。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，按质量百分比计，三聚氰胺、三聚氰酸和改性剂占原料总和的25-33％。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，按重量份数计，改性剂为6-13.8 份。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，改性剂包括硅藻土、白炭黑、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的至少两种。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，按质量百分比计，改性剂包括硅藻土30-50％、三聚氰酸一酰胺1-10％、三聚氰酸二酰胺10-45％、硅烷偶联剂 0.05-5％。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，氨水浓度为0.5％-10％。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，氨水浓度为2％-7％。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，高性能三聚氰胺氰尿酸盐的粒度为D50＝0.6-1.5μm，D98＝1.8-3.5μm。

一种上述高性能三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法，包括以下步骤：将三聚氰胺、三聚氰酸、改性剂和氨水按重量份数混合形成混合物；将混合物在温度为 90-110℃，压力为0.1-1Mpa，搅拌速度为100-400r/min的条件下反应0.5-2.5h，得到料浆；将料浆进行喷雾干燥和旋风分离。