[发明专利]三源一体膨胀型阻燃剂及其合成方法和应用

权利要求书

1.三源一体膨胀型阻燃剂，其特征在于该三源一体膨胀型阻燃剂为甲基膦酸-哌嗪-新戊二醇膦酸酯齐聚物，其结构式为：

其中n≥1。

2.如权利要求1所述的三源一体膨胀型阻燃剂的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

一、在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口瓶中，加入哌嗪及蒸馏水，哌嗪和蒸馏水的质量比为1:1，加热至完全溶解；

向甲基膦酸中加入蒸馏水，使甲基膦酸在常温下溶解，得到饱和甲基膦酸水溶液，通过恒压滴液漏斗将饱和甲基膦酸水溶液滴加至四口瓶中，滴加完毕后将体系温度升高至85～90℃，在该温度下反应3～5h，然后将反应所得的无色透明粘稠状液体置于旋转蒸发仪中进行浓缩，再放入真空干燥箱中干燥至恒重，得到白色晶体中间体二-甲基膦酸哌嗪；

二、在装有搅拌装置、温度计和回流冷凝管的三口瓶中，加入新戊二醇和溶剂，升温至40～60℃搅拌至完全溶解，然后加入中间体二-甲基膦酸哌嗪并逐渐升温至回流，在回流条件下反应14～16h后冷却至室温，将产物转移至烧杯并置于冰水中冷却，大量白色固体颗粒析出，抽滤并洗涤后，将所得产物在真空干燥箱中干燥至恒重，得到白色固体粉末甲基膦酸-哌嗪-新戊二醇膦酸酯齐聚物，即为三源一体膨胀型阻燃剂；

步骤一中甲基膦酸与哌嗪的摩尔比为2:1；

步骤二中中间体二-甲基膦酸哌嗪与新戊二醇的摩尔比为1:(1～1.1)。

3.根据权利要求2所述的三源一体膨胀型阻燃剂的合成方法，其特征在于步骤二中所述溶剂为乙腈。

4.如权利要求1所述的三源一体膨胀型阻燃剂作为聚乙烯树脂的膨胀阻燃剂的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于将三源一体膨胀型阻燃剂与聚乙烯树脂混合，其中三源一体膨胀型阻燃剂的添加量为16wt％～21wt％。