[发明专利]一种有机次膦酸盐阻燃剂及其制备方法、一种阻燃性聚合物在审

专利信息
申请号: 202010823242.6 申请日: 2020-08-17
公开(公告)号: CN111875929A 公开(公告)日: 2020-11-03
发明(设计)人: 张恒;王娜;蓝惠霞 申请(专利权)人: 青岛科技大学
主分类号: C08L63/00 分类号: C08L63/00;C08K9/10;C08K3/36;C08K5/5313;C08L77/06;C08L23/06;C08L23/12;C08L77/00;C08L69/00;C08J11/00;C08J11/08
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 王术娜
地址: 266042 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 有机 次膦酸盐 阻燃 及其 制备 方法 聚合物
【说明书】:

发明提供了一种有机次膦酸盐阻燃剂及其制备方法、一种阻燃性聚合物,属于高分子材料技术领域。本发明提供的有机次膦酸盐阻燃剂,包括以下质量份数的组分:16~50份烷基次磷酸盐、2~20份纳米二氧化硅和10~30份环氧树脂;所述纳米二氧化硅和环氧树脂由废旧风电发电机叶片制备得到。本发明以废旧风电发电机叶片制得的纳米二氧化硅和环氧树脂为原料提高了有机次膦酸盐阻燃剂的相容性,扩大了有机次膦酸盐阻燃剂的应用范围。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种有机次膦酸盐阻燃剂及其制备方法、一种阻燃性聚合物。

背景技术

磷系阻燃剂主要是通过在材料与氧化剂、热源之间形成隔离膜来达到阻燃效果。按磷的化合物在不同反应区所起阻燃作用的不同,可将阻燃机理分为凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理。燃烧时磷系阻燃剂受热分解成磷的含氧酸(磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等),具有较强的脱水性,能使材料脱水炭化成膜,使可燃产物减少;同时磷的含氧酸多是粘稠状的半固态物质,可在材料表面形成一层覆盖于焦炭层的玻璃状熔融物,降低炭层的透气性,保护炭层不被继续氧化,抑制燃烧的蔓延。磷系阻燃剂是一种自由基捕获剂,在燃烧时形成PO·自由基,可与火焰中的H·自由基结合,使磷系阻燃剂在气相中同样发挥阻燃作用。另外,磷系阻燃剂在阻燃过程中产生的水分既可降低凝聚相的温度,又可稀释气相中可燃物的浓度,从而起到很好的阻燃效果。

磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒、低卤等优点,符合阻燃剂的发展方向,具有很好的发展前景。磷系阻燃剂包括亚磷酸酯、磷酸酯、有机磷盐、有机次膦酸盐,还有磷杂环化合物及聚合物磷(膦)酸酯等。其中有机次膦系阻燃剂由于其含有C-P键,化学稳定性增强,具有耐水、耐溶剂、阻燃效能高、对材料的力学性能影响小等优点,而倍受青睐。

但是现有技术中常用的有机次膦酸盐阻燃剂主要存在以下问题:一是有机次膦酸盐阻燃剂与大多数塑料基体聚合物相容性差,二是只能用于含氧的聚合物,如聚酰胺、聚碳酸酯,而与不含氧的聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯,制备得到的阻燃性聚合物的阻燃性能差,使有机次膦酸盐阻燃剂的应用受限制。

发明内容

鉴于此,本发明目的在于提供一种有机次膦酸盐阻燃剂及其制备方法、一种阻燃性聚合物。本发明提供的机次膦酸盐阻燃剂具有良好的相容性,能够应用于多种含氧和不含氧的聚合物,且得到的阻燃性聚合物的阻燃性能好,扩大了有机次膦酸盐阻燃剂的应用范围。

为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:

本发明提供一种有机次膦酸盐阻燃剂,包括以下质量份数的组分:

16~50份烷基次磷酸盐、2~20份纳米二氧化硅和10~30份环氧树脂;

所述纳米二氧化硅和环氧树脂由废旧风电发电机叶片制备得到。

优选地,所述纳米二氧化硅的粒径为10~200nm。

优选地,所述烷基次磷酸盐包括二乙基次膦酸铝、二环己基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝、甲基丙酸基次膦酸铝和二丙基次膦酸铝中的一种或多种。

优选地,所述废旧风电发电机叶片为破碎后废旧风电发电机叶片,所述破碎后废旧风电发电机叶片的平均粒径为0.1~2mm。

本发明还提供了上述技术方案所述有机次膦酸盐阻燃剂的制备方法,包括以下步骤:

将废旧风电发电机叶片与有机溶解剂混合进行溶解,得到溶解混合物,所述溶解混合物中包括纳米二氧化硅和环氧树脂;

将所述溶解混合物和烷基次磷酸盐混合后,过滤,得到液体混合物;

将所述液体混合物进行喷雾干燥,得到所述有机次膦酸盐阻燃剂。

优选地,所述有机溶解剂包括丙酮、无水乙醇、甲苯、二甲苯、苯乙烯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、乙二醇单丁醚和多元醇中的一种或多种。

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