[发明专利]一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂的制备方法，该方法包括：（1）将红磷和可溶性的锌盐分散在水中，得到分散液A，其中，红磷与锌盐中Zn²⁺的摩尔比为2～8：1；（2）将2‑甲基咪唑及水混合配成溶液B，其中，2‑甲基咪唑与步骤（1）锌盐中Zn²⁺的摩尔比为4～10：1；（3）将分散液A与溶液B混合，反应得到的沉淀物经脱水干燥，得到沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂。本发明提供的沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂具有白度高、抗氧化性好和阻燃效率高的特点，且制备方法工艺简单，易于实施。

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂及其制备方法。

背景技术

与其它无卤阻燃剂相比较，红磷阻燃剂具有阻燃效率高、用量少等优点，广泛应用于橡胶、尼龙、聚酯、环氧树脂、聚氨酯等领域。然而，单纯的红磷存在易吸潮、性质不稳定、与高分子材料相容性差、易着色等缺陷。红磷经包覆处理后，稳定性提高，与高分子材料的相容性更好。此外，红磷的紫红色被囊材遮盖后，包覆红磷的色泽相对较浅，可用于浅色高分子材料制品的加工。因此，包覆红磷作为阻燃剂添加到高分子材料中既能克服红磷直接使用的缺点，又能达到相当甚至更好的阻燃效果。

目前，市场上较成熟的包覆红磷产品为密胺树脂包覆红磷，它以密胺树脂为囊材，具有抗氧化性好，吸湿率低，与高分子材料相容性好的特点，广泛应用于尼龙、PET、PP等加工中（熊联明，中南大学，博士论文，2004）。然而，密胺树脂为透明高分子树脂，对红磷色泽的遮盖性较差，产品的颜色较深，不能用于浅色高分子材料制品的加工。此外，文献报道了氢氧化铝包覆红磷以及氢氧化铝-密胺树脂双层包覆红磷阻燃剂的制备及应用（何影翠等，化学与黏合，2014, 36: 279-281；朱超等，现代化工，2015, 35: 116-118）。然而，包覆红磷阻燃剂的白度与阻燃效率仍需要进一步提高，以满足其应用于浅色高分子材料制品加工的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂及其制备方法，该方法得到的沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂具有白度高、抗氧化性好和阻燃效率高的优势。

本发明提供了一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将红磷和可溶性的锌盐分散在水中，得到分散液A，其中，红磷与锌盐中Zn²⁺的摩尔比为2～8：1；

（2）将2-甲基咪唑及水混合配成溶液B，其中，2-甲基咪唑与步骤（1）锌盐中Zn²⁺的摩尔比为4～10：1；

（3）将分散液A与溶液B混合，反应得到的沉淀物经脱水干燥，得到沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂。

进一步的，所述锌盐为硝酸锌、氯化锌或硫酸锌。

进一步的，所述步骤（1）中红磷与水的质量比为1～30：100。

进一步的，所述步骤（2）中2-甲基咪唑与水的质量比为1～30：100。

进一步的，所述将分散液A与溶液B混合具体为：将分散液A与溶液B加入反应釜中，保持反应温度为20～60℃，持续搅拌反应5～30 h。

本发明的另一个目的还提供一种沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷阻燃剂，所述沸石咪唑酯骨架材料包覆红磷由红磷、锌盐、2-甲基咪唑通过自组装的方法制备，其特征在于，红磷表面被沸石咪唑酯骨架材料包覆，其中，沸石咪唑酯骨架材料为ZIF-8。