[发明专利]一种三元硼酸根水滑石阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三元硼酸根水滑石阻燃剂，其特征在于，是以Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺三种盐类为片层主体，在阴离子为硝酸根的层间，通过双滴共沉淀的方法，用硼酸根离子取代层间的硝酸根离子，制备得到三元硼酸根水滑石阻燃剂,即MgAlZn-BO₃^3-LDHs，其硼酸根的插层率为40-80wt%；

所述三元硼酸根水滑石阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺三种盐类溶于蒸馏水中，充分溶解后得到混合盐溶液，将所述混合盐溶液装入干净的分液漏斗中待用；

（2）将H₃BO₃和NaOH 溶于蒸馏水中，配成碱性溶液，将所述碱性溶液装入干净的分液漏斗中待用；

所述Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、H₃BO₃、NaOH的摩尔比为3-5:2-3:3-5:4-6: 4-6的比例使用；

（3）容器中装入与所述混合盐溶液等体积的蒸馏水，放于水浴环境中加热，向蒸馏水中通入保护气，将所述混合盐溶液滴入装有蒸馏水的容器中，同时滴入碱性溶液的使容器内pH保持为9-10，所述混合盐溶液滴加完成后继续反应，反应完成后继续晶化，即得到水滑石浆液；所述水浴环境温度为75-80℃，所述混合盐溶液的滴入速度为以1滴/s；滴入所述碱性溶液的同时进行激烈搅拌；所述滴加完成后继续反应3-4h，反应完成后晶化5-6h；

（4）将晶化后的水滑石浆液进行抽滤，洗涤、干燥，即得到所述三元硼酸根水滑石阻燃剂。

2.一种如权利要求1所述三元硼酸根水滑石阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺三种盐类溶于蒸馏水中，充分溶解后得到混合盐溶液，将所述混合盐溶液装入干净的分液漏斗中待用；

（2）将H₃BO₃和NaOH 溶于蒸馏水中，配成碱性溶液，将所述碱性溶液装入干净的分液漏斗中待用；

所述Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、H₃BO₃、NaOH的摩尔比为3-5:2-3:3-5:4-6: 4-6的比例使用；

（3）容器中装入与所述混合盐溶液等体积的蒸馏水，放于水浴环境中加热，向蒸馏水中通入保护气，将所述混合盐溶液滴入装有蒸馏水的容器中，同时滴入碱性溶液的使容器内pH保持为9-10，所述混合盐溶液滴加完成后继续反应，反应完成后继续晶化，即得到水滑石浆液；

（4）将晶化后的水滑石浆液进行抽滤，洗涤、干燥，即得到所述三元硼酸根水滑石阻燃剂。

3.根据权利要求2所述三元硼酸根水滑石阻燃剂的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述Mg²⁺盐为Mg(NO₃)₂·6H₂O或MgCl₂，Al³⁺盐为Al(NO₃)₃·9H₂O 或AlCl₃，Zn²⁺盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O或ZnCl₂。

4.根据权利要求2所述三元硼酸根水滑石阻燃剂的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述保护气为氮气或氦气或氖气。

5.根据权利要求2所述三元硼酸根水滑石阻燃剂的制备方法，其特征在于，在步骤（5）中，所述干燥是于75-80℃下烘干。