[发明专利]一种磷氮系纳米核壳结构阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷氮系纳米核壳结构阻燃剂，包括核体和壳层，所述核体包括碳纳米管；所述壳层的化学组成包括如式I所示的磷氮系化合物；所述壳层通过磷氮系化合物与碳纳米管之间的π-π堆积作用包覆到核体的表面；

所述磷氮系纳米核壳结构阻燃剂的平均粒径为30～500nm。

2.如权利要求1所述的磷氮系纳米核壳结构阻燃剂，其特征在于，所述壳层占磷氮系纳米核壳结构阻燃剂质量的70～95％。

3.权利要求1～2任一项所述磷氮系纳米核壳结构阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将二苯基次膦酰氯、三聚氰酸、缚酸剂和有机溶剂混合，得到反应料液；

(2)对所述步骤(1)的反应料液进行加热，取代反应后得到含磷氮系化合物的混合液；

(3)将所述步骤(2)的混合液与碳纳米管混合，进行包覆反应，得到磷氮系纳米核壳结构阻燃剂。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)反应液中，二苯基次膦酰氯与三聚氰酸的摩尔比为3.0～3.5:1。

5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)反应液中，二苯基次膦酰氯与缚酸剂的摩尔比为1:0.5～1.5。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中取代反应的温度为60～100℃，取代反应的时间为6～14h。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中碳纳米管与步骤(1)中二苯基次膦酰氯的质量比为1:5.5～16.5。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的包覆反应后，对包覆反应得到的物料依次进行蒸发溶剂、洗涤和干燥，得到磷氮系纳米核壳结构阻燃剂。

9.权利要求1～2任一项所述磷氮系纳米核壳结构阻燃剂或权利要求3～8任一项所述制备方法制备得到的磷氮系纳米核壳结构阻燃剂在阻燃环氧树脂材料中的应用。