[发明专利]一种聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，在惰性气体或氮气保护下，对黑磷进行聚酰胺原位聚合包覆制得；所述黑磷包括块状黑磷和低维黑磷，所述块状黑磷为由白磷或红磷在高温高压下转化而来，所述低维黑磷由块状黑磷经机械剥离法或液相剥离法方法制备。

2.根据权利要求1所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

3.根据权利要求1所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述聚酰胺原位聚合包覆在非质子极性溶剂或极性质子溶剂中进行。

4.根据权利要求3所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述非质子极性溶剂为无水的乙腈，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮，二甲基亚砜，六甲基磷酰三胺，N,N-二甲基丙烯基脲中的至少一种。

5.根据权利要求3所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述极性质子溶剂为己内酰胺、十二内酰胺、己二酸、己二胺、癸二酸、十二碳二酸、癸二胺、氨基十一酸、1，4-丁二胺、间苯二胺、对苯二甲酰氯、壬二胺、对苯二甲酸、对苯二胺、间苯二甲酰氯、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、正丁醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述块状黑磷的粒径为100nm～100μm，所述低维黑磷为二维黑磷，所述二维黑磷的片层厚度为1～200nm。

7.根据权利要求1所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂，其特征在于，所述聚酰胺为己内酰胺、十二内酰胺、己二酸、己二胺、癸二酸、十二碳二酸、癸二胺、氨基十一酸、1，4-丁二胺、间苯二胺、对苯二甲酰氯、壬二胺、对苯二甲酸、对苯二胺和间苯二甲酰氯单体开环聚合或缩合聚合制得的至少一种。

8.根据权利要求1～7任意一项所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将无水无氧的非质子极性溶剂或极性质子溶剂加入反应釜中，黑磷和聚酰胺单体分别置于与反应釜相通的预储罐中，整个反应釜和预储罐体系通有循环惰性气体，排除体系内空气和水分；

S2.把黑磷和聚酰胺单体加入至反应釜的溶剂中，将釜内溶剂温度恒定在60～300℃，控制反应釜压力0～3MPa，搅拌情况下，反应15min～24h；

S3.最后保护气体保护下泄压、冷却出料，得到聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂。

9.根据权利要求8所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述聚酰胺单体与黑磷的摩尔比为(0.001～100):1。

10.一种根据权利要求1～7任意一项所述聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂用于工程塑料、橡胶、涂料和纤维各种材料的阻燃领域。