[发明专利]COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂及其制备方法、应用和阻燃环氧树脂

权利要求书

1.一种COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂为以聚磷酸铵为核、COFs材料为壳的核壳结构，所述阻燃剂的水接触角＞95°，比表面积 5 m²/g，平均孔径 6.07nm;

所述COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂采用下述方法制备得到：

（a）将聚磷酸铵分散于有机溶剂中，制得浓度为1~10 g/L的聚磷酸铵分散液；

（b）将1,3,5-三（4-氨基苯基）苯和2,5-二乙烯基对苯二甲醛分别溶于与步骤（a）相同的有机溶剂中，得到浓度为1~4 g/L的1,3,5-三（4-氨基苯基）苯溶液和浓度为1~3 g/L的2,5-二乙烯基对苯二甲醛溶液；

（c）将步骤（b）制备的1,3,5-三（4-氨基苯基）苯溶液缓慢滴加到步骤（a）制备的聚磷酸铵分散液中，滴加完成后再将步骤（b）制备的2,5-二乙烯基对苯二甲醛溶液缓慢滴加到混合溶液中，之后加入醋酸作为催化剂，搅拌，固液分离后干燥，即得COFs改性聚磷酸铵阻燃剂；

所述聚磷酸铵、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、2,5-二乙烯基对苯二甲醛的质量比为1∶0.05~0.5∶0.05~0.5。

2.一种COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）将聚磷酸铵分散于有机溶剂中，制得浓度为1~10 g/L的聚磷酸铵分散液；

（b）将1,3,5-三（4-氨基苯基）苯和2,5-二乙烯基对苯二甲醛分别溶于与步骤（a）相同的有机溶剂中，得到浓度为1~4g/L的1,3,5-三（4-氨基苯基）苯溶液和浓度为1~3 g/L的2,5-二乙烯基对苯二甲醛溶液；

（c）将步骤（b）制备的1,3,5-三（4-氨基苯基）苯溶液缓慢滴加到步骤（a）制备的聚磷酸铵分散液中，滴加完成后再将步骤（b）制备的2,5-二乙烯基对苯二甲醛溶液缓慢滴加到混合溶液中，之后加入醋酸作为催化剂，搅拌，固液分离后干燥，即得COFs改性聚磷酸铵阻燃剂；

所述聚磷酸铵、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、2,5-二乙烯基对苯二甲醛的质量比为1∶0.05~0.5∶0.05~0.5。

3.根据权利要求2所述的COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，其特征在于，步骤（a）、（b）中，搅拌时间为5~30 min；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮和乙腈中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，加入3~10 mL 12M的醋酸作为催化剂；将步骤（a）与步骤（b）的溶液混合后，于25~55℃搅拌1~96 h。

5.根据权利要求2所述的COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，聚磷酸铵、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、2,5-二乙烯基对苯二甲醛的质量比为1∶0.05~0.5∶0.05~0.5；固液分离后，将所得固体于25~100℃干燥12~24 h。

6.权利要求1所述的COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂在制备阻燃材料方面的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂在制备阻燃环氧树脂中的应用。

8.一种阻燃环氧树脂，其特征在于，其包括权利要求1所述的COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂和环氧树脂，COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂与所述环氧树脂的质量比为1~10∶100。

9.根据权利要求8所述的阻燃环氧树脂，其特征在于，其制备方法包括：将环氧树脂加热搅拌后，向其中加入COFs改性的聚磷酸铵阻燃剂，搅拌，再向其中加入间苯二胺，搅拌；加热固化，冷却后，即得到阻燃环氧树脂。