[发明专利]一种杂化改性三聚氰胺盐、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种杂化改性三聚氰胺盐，其特征是：杂化改性三聚氰胺盐由以下重量份的原料加工制得：

富氨基类石墨氮化碳纳米片 5～20份；

三聚氰胺盐 5～100份；

所述富氨基类石墨氮化碳纳米片的氮元素含量为66～68wt％，其化学结构上富含氨基，厚度为0.5～50nm，含有石墨状的结构；

所述三聚氰胺盐为三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐中的一种以上。

2.据权利要求1所述的一种杂化改性三聚氰胺盐，其特征在于，所述杂化改性三聚氰胺盐的5wt％热失重温度比未添加富氨基类石墨氮化碳纳米片杂化改性的三聚氰胺盐高20～80℃。

3.据权利要求1所述的一种杂化改性三聚氰胺盐，其特征在于，所述富氨基类石墨氮化碳纳米片的制备方法为：

1)将原料Ⅰ以0.5～20℃/min的升温速率加热到300～400℃并保温2～12h；

2)以0.5～20℃/min的升温速率将温度升至400～500℃并保温2～12h；

3)以0.5～20℃/min的升温速率将温度升至500～600℃并保温2～12h，即得富氨基类石墨氮化碳；

4)将富氨基类石墨氮化碳完全浸没于液体中并保持温度T1保持压力P1 1～30分钟；

5)将富氨基类石墨氮化碳取出，置于温度为T2、压力为P2的环境下，使得液体迅速汽化剥离富氨基类石墨氮化碳，收集剥离产物即得富氨基类石墨氮化碳纳米片；

所述液体是指液氮、液氧、液氦、液氨、液化二氧化碳、液化甲烷、液化乙烷、液化丙烷、液化正丁烷和液化异丁烷中的一种以上；

T2-T1为+50～+300℃，P2-P1为-0.5～-0.2MPa；

所述原料Ⅰ为氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素及盐酸胍的一种以上。

4.据权利要求3所述的一种杂化改性三聚氰胺盐，其特征在于，所述迅速汽化是指液体的体积在一秒内膨胀5～200倍；

所述完全浸没是指液体液面高度大于等于富氨基类石墨氮化碳的高度；

所述富氨基类石墨氮化碳纳米片的产率为15～30％。

5.制备如权利要求1～4任一项所述的一种杂化改性三聚氰胺盐的方法，其特征是：具体步骤如下：

1)将三聚氰胺盐溶解在溶剂中，加入富氨基类石墨氮化碳纳米片，在30～150℃下反应0.5～4小时；

2)待反应完后，过滤、干燥、粉碎即得所述杂化改性三聚氰胺盐。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂为水、C₁-C₆的脂肪醇、丙酮、乙酸、乙二醇、甘油、二氧六环、四氢呋喃、吡啶和乙腈中的一种以上。

7.如权利要求1～4任一项所述的一种杂化改性三聚氰胺盐的应用，其特征是：将所述杂化改性三聚氰胺盐与高分子材料熔融共混后注塑成型，制得阻燃高分子材料。

8.根据权利要求7所述的一种杂化改性三聚氰胺盐的应用，其特征在于，所述阻燃高分子材料燃烧时，杂化改性三聚氰胺盐中包含的富氨基类石墨氮化碳纳米片会在聚合物表面析出，残碳量相较所述高分子材料提高了10％以上，烟密度、总释热量、释热率相较所述高分子材料下降了15～30％。