[发明专利]一种改性次磷酸铝阻燃剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂领域，特别涉及一种改性次磷酸铝阻燃剂及制备方法。

背景技术

近年来，高分子材料的应用越来越广泛，在电子电器、汽车、建筑、纺织、航天航空等领域均存在广泛应用。然而，由于高分子材料燃点低，存在严重的火灾隐患，为解决这一问题，在高分子材料中添加阻燃剂是最常用的方法。传统卤系阻燃剂阻燃的高分子材料在燃烧时存在发烟量大、气体有毒等缺点，已经被许多国家禁用。因此研究和开发环境友好型的高效的无卤阻燃剂对于发展高性能高分子阻燃材料具有非常重要的应用价值。

次磷酸铝具有含磷量高、分解温度高、阻燃效率高等优点，是一款广泛用于工程塑料的无卤阻燃剂。次磷酸铝应用在工程塑料上有良好的阻燃效果，主要以凝聚相阻燃机理发挥阻燃作用，相对于其它磷系阻燃剂，次磷酸铝具有添加量少，吸湿性小等特点。但是次磷酸铝属于无机类阻燃剂，不可避免的存在与聚合物相容性差，在高分子材料中分散不均匀等缺陷，而且由于其耐热性差，在工程塑料的加工过程中容易发生自燃，存在安全隐患。目前关于如何解决此类性能缺陷的报告很少，因此，本发明对次磷酸铝进行改性，以期改善次磷酸铝存在的性能缺陷。

发明内容

本发明提供过一种改性次磷酸铝阻燃剂及制备方法，其能有效改善次磷酸铝耐热性差、相容性差以及分散性差等问题。

为实现上述技术目的，本发明采取具体的技术方案为，一种改性次磷酸铝阻燃剂，包括如下重量份的各物质：

次磷酸铝 100份

分散剂 1-10份

粘合剂 0.1-20份

改性剂 1-50份；

其中，粘合剂选用改性蜡、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、环氧树脂、聚丙烯酸酯中的一种或任意质量比的多种；

改性剂选用三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺、均对甲酰基苯氧基三嗪、苯基哌嗪、聚磷酸三聚氰胺盐、六氨基环三磷腈、六苯胺基环三磷腈、氰尿酸、2,4-二氨基-6-羟乙氨基三嗪中的一种或任意质量比的多种。

作为本发明改进的技术方案，分散剂选用十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-顺丁烯二酸酐、柠檬酸、己烯基双硬脂酰胺、十二烷基硫酸钠、三聚磷酸钠中的一种或任意质量比的多种。

作为本发明改进的技术方案，粘合剂的重量份选用0.5-10份。

作为本发明改进的技术方案，分散剂的重量份选用1-5份。

作为本发明改进的技术方案，其是采用如下方法制备而成的，包括以下步骤：

步骤一、将次磷酸铝加入水中，然后加入分散剂，搅拌，使溶液分散均匀；

步骤二、加入配比量的粘合剂、改性剂，升温至60～180℃，搅拌反应2～12h，得到粗产品；

步骤三、粗产品经洗涤、过滤、干燥后得到改性次磷酸铝阻燃剂。

作为本发明改进的技术方案，步骤二具体的为加入配比量的改性剂并加热至60-90℃，搅拌，加入配比例量的粘合剂在80-180℃下搅拌反应6～12h，得到粗产品。

作为本发明改进的技术方案，步骤三中干燥的温度为70～150℃。

作为本发明改进的技术方案步骤三中干燥的温度为80-130℃。

作为本发明改进的技术方案，还包括在洗涤前对粗产品进行离心处理，离心温度为30-50℃。

作为本发明改进的技术方案，步骤一种搅拌时间为0.5-2h。

本发明的有益效果是：

具体的为采用大分子物质为改性剂包覆次磷酸铝形成有效的保护膜，在应用中避免了次磷酸铝与高分子材料直接接触，大分子物质与高分子材料能因相似相容原理具有较好的熔融分散效果，进而使得次磷酸铝均匀的分散于高分子材料中；

另外，选用粘合剂、分散剂以及改性剂改性次磷酸铝，其不仅对次磷酸铝起到包覆作用，还有因为有机物自身的特性起到降低次磷酸铝起火自燃的目的；而本申请的配方中严格控制各物质的配比，因此不会影响次磷酸铝的阻燃效果。

综上，1、本发明通过在反应过程中加入分散剂，避免反应体系团聚结块，使表面包覆改性效率大大提高；

2、本发明通过对次磷酸铝进行改性，降低了阻燃剂的表面极性，从而改善了阻燃剂与基材的分散性及相容性，提高了阻燃效率；

3、本发明通过对次磷酸铝进行改性，提高了次磷酸铝的耐热性能，使其不易自燃，极大提高了次磷酸铝在生产运输过程中的安全性；

4、本发明制备方法工艺简单易行，反应周期短，产率高，环保无污染，得到的产品具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1的改性次磷酸铝阻燃剂1的红外图谱；