[发明专利]利用烷基亚磷酸金属盐提高三聚氰胺衍生物类阻燃剂的高温热稳定方法及其产品和应用

说明书

本发明公开了一种利用烷基亚磷酸金属盐提高三聚氰胺衍生物类阻燃剂的高温热稳定方法，原料中加入烷基亚磷酸金属盐；以三聚氰胺衍生物类阻燃剂的总重量计，所述烷基亚磷酸金属盐的加入量为0.1～40％；所述烷基亚磷酸金属盐的结构式如下式(I)或下式(Ⅱ)所示，式中，R选自芳香基或碳数为1～6的直链脂肪烷基，Me选自锌、钙或镁。本发明公开的方法使得三聚氰胺衍生物具有高的热分解温度，避免阻燃剂出现分解、降解基体聚合物、迁移、腐蚀设备等缺点，同时还保持了阻燃剂的性能，以及与其他阻燃剂的阻燃协同性，拓宽了阻燃剂的应用领域。

技术领域

本发明涉及阻燃剂的技术领域，具体涉及一种利用烷基亚磷酸金属盐提高三聚氰胺衍生物类阻燃剂的高温热稳定方法，以及利用该方法制备的具有高温热稳定性的三聚氰胺衍生物阻燃剂和该阻燃剂的应用。

背景技术

三聚氰胺衍生物，由于具有氮含量高，通常被用作阻燃剂或协同阻燃剂，特别是在无卤阻燃领域，既可单独使用，也可和含磷阻燃剂复配使用，或者自身与含磷化合物缩合，具有高协同阻燃效果，目前被广泛使用在聚合物材料的阻燃中。三聚氰胺衍生物阻燃剂，典型代表如三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)，在尼龙和聚酯等材料的阻燃中大量使用。

但这类化合物在使用过程中存在一个典型问题，即在高温加工过程中，特别是在高温和螺杆剪切力作用下，容易分解，阻燃剂的分解容易引起以下问题：主要表现在：一是分解产生的酸性组分会导致基体聚合物降解，明显的现象是材料的熔指变大，且易变色，对材料的力学性能影响较大，特别是材料的冲击性能下降较多；二是高温分解产生的这些酸性成分会对设备的金属部件产生腐蚀，在一定时间后需要更换部件，代理成本的增加和降低生产效率的问题；三是分解产生氨气这类气体物质，使得加工过程模头产生较大的烟雾，影响加工环境和工人健康；四是分解产生的小分子物质，加快了析出的风险，材料在注塑成型过程中，注塑一定模数的制品后，在模具上会存在沉积物，这些沉积物的存在会影响制品的外观，这时需要停工清理模具，也会降低生产效率，同时这种析出还会引起阻燃剂向制品表面迁移，导致阻燃剂分布不均及流失，最终使得材料的阻燃失效，存在安全隐患。

总的来看，三聚氰胺衍生物类阻燃剂的使用，存在有颜色、产生有毒气体、易析出、有腐蚀、降解、变色及材料力学性能下降等问题，有些是致命问题则不能使用，有些则是导致成本增加、效率降低等。虽然面临这些问题，但现在还没有好的解决方案，没有新的可替代三聚氰胺衍生物的阻燃剂出现。因此，有必要找到提高三聚氰胺衍生物高温加工过程中热稳定的方法。

虽然有大量商业化针对聚合物的热稳定剂或抗氧剂产品存在，但针对三聚氰胺衍生物，效果不明显，而且大量的有机抗氧剂，如受阻酚、磷酸酯等，自身耐温有限，在高温环境下自身先被破坏而失去效果。

发明内容

本发明针对现有的广泛应用于高分子材料无卤阻燃中的三聚氰胺衍生物的缺陷，提供了一种利用烷基亚磷酸金属盐提高三聚氰胺衍生物类阻燃剂的高温热稳定方法，该方法使得三聚氰胺衍生物具有高的热分解温度，避免阻燃剂出现分解、降解基体聚合物、迁移、腐蚀设备等缺点，同时还保持了阻燃剂的性能，以及与其他阻燃剂的阻燃协同性，拓宽了阻燃剂的应用领域。

具体技术方案如下：

一种利用烷基亚磷酸金属盐提高三聚氰胺衍生物类阻燃剂的高温热稳定方法，原料中加入烷基亚磷酸金属盐；

以三聚氰胺衍生物类阻燃剂的总重量计，所述烷基亚磷酸金属盐的加入量为0.1～40％；

所述烷基亚磷酸金属盐的结构式如下式(I)或下式(Ⅱ)所示：

式中，R选自芳香基或碳数为1～6的直链脂肪烷基，Me选自锌、钙或镁。