[发明专利]一种改性磷氮型阻燃剂及其制备方法

权利要求书

1.一种改性磷氮型阻燃剂，其特征在于，由如下方法制成：

步骤S1、将季戊四醇加入三口烧瓶中，置于冰水浴中，以100-120r/min的转速搅拌30min，边搅拌边滴加三氯氧磷，控制滴加时间为15min，滴加过程中用质量分数20％的氢氧化钠水溶液吸收尾气，滴加结束后匀速搅拌30min，之后升温至60-70℃，在此温度下匀速搅拌2h，升温至100-110℃，回流反应直至无氯化氢产生，反应结束后冷却、抽滤，将滤饼分别用氯仿和无水乙醇洗涤三次，之后转移至真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，在50-70℃下干燥10h，制得第一产物；

步骤S2、将步骤S1制得的第一产物和乙腈加入四口烧瓶中，以180-200r/min的转速匀速搅拌15min，通入氮气，升温至60℃进行回流，边回流边滴加苯胺，之后滴加三乙胺，滴加结束后回流搅拌8h，反应结束后冷却，加入改性石墨烯粉末，混合均匀后蒸发溶剂，制得第二产物，用混合液重结晶抽滤，在50-70℃下干燥10h，制得精制后的第二产物；

步骤S3、将精制后的第二产物加入去离子水中，磁力搅拌30min，制得混合液A，将三聚氰胺加入装有去离子水的三口烧瓶中，60-80℃水浴加热并磁力搅拌30min，制得溶液B，之后向溶液B中加入氰尿酸，磁力搅拌10min，之后滴加混合液A，控制滴加时间为30min，升温至90-100℃，在此温度下匀速搅拌并反应2h，制得所述改性磷氮型阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的一种改性磷氮型阻燃剂，其特征在于，步骤S1中控制季戊四醇和三氯氧磷的重量比为1∶7-7.5，步骤S2中控制第一产物、乙腈、苯胺和三乙胺的重量比为6∶7∶8-10∶3-5，步骤S3中控制精制后的第二产物、三聚氰胺和氰尿酸的重量比为10∶1∶1。

3.根据权利要求1所述的一种改性磷氮型阻燃剂，其特征在于，步骤S2中所述混合液为乙腈和甲醇按照2∶1的重量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种改性磷氮型阻燃剂，其特征在于，步骤S2中改性石墨烯粉末由如下方法制成：

步骤S11、将石墨烯、硝酸钠和质量分数98％浓硫酸依次加入三口烧瓶中，80-100r/min的转速在冰浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后升温至30-40℃，在此温度下匀速搅拌并反应2h，加入去离子水升温至60-70℃，继续反应30min，加入质量分数10％的过氧化氢水溶液，搅拌15min，制得氧化石墨烯溶液；

步骤S12、将环氧二乙烷加入氧化石墨烯溶液中，35-45℃水浴加热并超声15min，控制超声的功率为50-60W，之后降温至0℃，加入四氯化硅，以120-180r/min的转速搅拌30-45min，加入三乙胺，升温至40-45℃，继续搅拌10min，升温回流5h，转移至去离子水中，过滤、洗涤在80℃下干燥8-10h，研磨，制得改性石墨烯粉末。

5.根据权利要求4所述的一种改性磷氮型阻燃剂，其特征在于，步骤S11中控制石墨烯、硝酸钠、质量分数98％浓硫酸、氯酸钾和10％的过氧化氢水溶液的重量比为2∶1∶10-15∶0.1-0.2∶4-5，步骤S12中环氧二乙烷、四氯化硅和三乙胺的重量比为5∶1∶2，氧化石墨烯溶液的用量为环氧二乙烷、四氯化硅和三乙胺的重量和的5倍。

6.根据权利要求1所述的一种改性磷氮型阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、将季戊四醇加入三口烧瓶中，置于冰水浴中，以100-120r/min的转速搅拌30min，边搅拌边滴加三氯氧磷，控制滴加时间为15min，滴加过程中用质量分数20％的氢氧化钠水溶液吸收尾气，滴加结束后匀速搅拌30min，之后升温至60-70℃，在此温度下匀速搅拌2h，升温至100-110℃，回流反应直至无氯化氢产生，反应结束后冷却、抽滤，将滤饼分别用氯仿和无水乙醇洗涤三次，之后转移至真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，在50-70℃下干燥10h，制得第一产物；

步骤S2、将步骤S1制得的第一产物和乙腈加入四口烧瓶中，以180-200r/min的转速匀速搅拌15min，通入氮气，升温至60℃进行回流，边回流边滴加苯胺，之后滴加三乙胺，滴加结束后回流搅拌8h，反应结束后冷却，加入改性石墨烯粉末，混合均匀后蒸发溶剂，制得第二产物，用混合液重结晶抽滤，在50-70℃下干燥10h，制得精制后的第二产物；

步骤S3、将精制后的第二产物加入去离子水中，磁力搅拌30min，制得混合液A，将三聚氰胺加入装有去离子水的三口烧瓶中，60-80℃水浴加热并磁力搅拌30min，制得溶液B，之后向溶液B中加入氰尿酸，磁力搅拌10min，之后滴加混合液A，控制滴加时间为30min，升温至90-100℃，在此温度下匀速搅拌并反应2h，制得所述改性磷氮型阻燃剂。