[发明专利]一种阻燃剂、其制备方法和含有阻燃剂的阻燃复合材料

说明书

本申请公开了一种阻燃剂，所述阻燃剂为离子液体聚合物；所述离子液体聚合物为交联结构，由离子液体线性聚合段和交联中心组成；所述离子液体线性聚合段的结构通式为所述离子液体交联中心的结构通式为或中的一种。本申请还提供了一种阻燃剂的制备方法和含有阻燃剂的复合物。本申请提供的阻燃剂同时兼备聚合物与离子液体的双重优点，即保持了离子液体化学稳定性好，难燃，不易挥发的特点，同时又克服了小分子离子液体耐水性不足、相容性不好和易析出的问题，更适用于加工应用。此外，本申请提供的阻燃剂可以用于聚乳酸、尼龙6和环氧等树脂中，具有添加量低，阻燃效率高的特点。

技术领域

本申请涉及一种阻燃剂、其制备方法和含有阻燃剂的阻燃复合材料，属于高分子材料领域。

背景技术

高分子材料在当今人类生活和工业制造中随处可见，它正在迅速取代传统的材料，例如金属、陶瓷、木材、棉花和天然橡胶等。但是，与其他材料相比，高分子材料其自身易燃，能够引起火灾，从而造成人员伤亡和财产损失。因此，大多数含高分子材料的最终产品(例如电缆，地毯，家具橱柜等)必须具有令人满意的耐火程度，以确保公众免受火灾的危害。随着人们对高分子材料阻燃技术研究的深入以及环保意识的提高，对阻燃剂的要求除了满足阻燃这一基本要求之外，还要满足绿色环保、低烟低毒、低腐蚀等特性，并且不能大幅度牺牲材料本身的性能。当前主流的阻燃剂以无卤环保为主，纳米、生物基、聚合物型等是新兴发展方向，虽然已经取得了一些进展，但是仍然存在很多问题需要解决。

离子液体(ILs)通常是完全由离子组成的低温有机盐，其具有许多优良的特性，如优异的化学和热稳定性、不可燃性以及丰富的结构可设计性,符合安全无卤，高效环保的阻燃新理念。近年来，许多研究者对ILs进行了广泛的研究，并且将其应用于材料的阻燃领域。

因此，提供一种聚胍类离子液体阻燃剂具有重大意义。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供了一种阻燃剂，本申请提供的阻燃剂同时兼备聚合物与离子液体的双重优点，即保持了离子液体化学稳定性好，难燃，不易挥发的特点，同时又克服了小分子离子液体耐水性不足、相容性不好和易析出的问题，更适用于加工应用。该阻燃剂是一种广谱阻燃剂，在不同的高分子材料中均有很好的阻燃效果。

所述阻燃剂为离子液体聚合物；所述离子液体聚合物为交联结构，由离子液体线性聚合段和交联中心组成；所述离子液体线性聚合段的结构通式为其中，R为C₁～C₃的亚烷基或C₆～C₁₈的亚芳香基中的一种；R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地选自H-、-CH₃、中的一种；阴离子M^-为磷酸根或取代磷酸根中的一种；所述交联中心的结构通式为中的一种；其中，D和E分别为中的一种；m、n各自为1～300。

可选地，所述取代磷酸根包括焦磷酸根、植酸根中的至少一种。

可选地，阳离子以中的至少一种为核心。

根据本申请的第二方面，提供了本申请的第一方面提供的阻燃剂的制备方法，包括：1)含有胍盐离子液体的单体在引发剂的存在下，经过聚合、交联剂交联，得到产物Ⅰ；2)产物Ⅰ与磷酸或取代磷酸进行离子交换反应，得到所述阻燃剂。

可选地，步骤1)包括：使含有胍盐离子液体的单体和引发剂的混合液发生聚合反应，之后再加入交联剂，发生交联反应，得到所述产物Ⅰ。

可选地，步骤1)中，胍盐离子液体、交联剂和引发剂的摩尔比为1:0.25～1:0.01～0.04。

可选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种；所述交联剂选自二乙烯基苯、三烯丙基异氰尿酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少一种。