[发明专利]一种聚氨酯基离子液体聚合物包覆红磷阻燃材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯基离子液体聚合物包覆红磷阻燃材料的制备方法，所述的制备方法以红磷、多羟基化合物、离子液体及异氰酸酯为原料，步骤如下：将红磷和多羟基化合物、离子液体均匀分散在溶液中，然后在室温下搅拌加入异氰酸酯，再加入催化剂后进行聚合反应，反应时间为0.1~4小时，反应温度为室温~90℃，然后过滤产生的沉淀物，加热减压干燥去除溶剂，得到干燥的包覆红磷阻燃剂。本发明是将多羟基化合物、可反应型离子液体与异氰酸酯反应，直接原位聚合在红磷表面，制备出聚氨酯基离子液体包覆红磷阻燃剂。这种阻燃剂具有抗静电、阻燃效率高、与聚氨酯相容性好等特点，适用于各种有抗静电阻燃需求的聚氨酯制品的阻燃。

技术领域

本发明涉及到一种阻燃抗静电聚氨酯离子液体聚合物包覆红磷阻燃剂的制备方法，提供一种能够同时具有抗静电和阻燃功能的包覆红磷阻燃材料的制备方法。

背景技术

阻燃剂是一种能够赋予聚合物材料难燃性的功能性助剂，可以起到延缓、避免材料引燃、燃烧的目的。目前阻燃材料主要分为卤素和非卤系阻燃体系。其中卤素体系以氯系、溴系阻燃剂为主，非卤素体系以含磷含氮阻燃剂为主，其中磷系阻燃剂中的红磷由于具有非卤素环保、优异的阻燃性而被广泛应用于高分子体系中。但是，红磷阻燃剂的主要缺点在于容易氧化，着火，析出，与高分子材料相容性不好等缺点限制了它的应用，需要对其进行包覆处理。

常见的包覆材料主要为高分子材料：如环氧树脂、密胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等，这些方式所使用的包覆材料大多是绝缘材料，不能够提供抗静电功能，同时比较细的红磷粉末容易在摩擦下产生静电团聚乃至起火自燃现象，为了避免减少摩擦，行业内通常用加油的方式避免，但是这种办法又会导致包覆红磷阻燃效果降低；还有些包覆是不阻燃树脂，导致了大幅度降低了红磷的阻燃性能。

中国专利CN200610155489.5，提供了一种聚氨酯树脂用微胶囊化红磷及其制备方法，即将红磷用25％～35％的甘油去离子水溶液浸泡10～14H,在胶体磨研磨均匀后,过滤,滤饼用无水乙醇洗涤后置于60～90℃烘箱烘至恒重。再将上述处理过的红磷和水、多元醇混合,在胶体磨研磨均匀,在1000～5000RPM强烈搅拌下,加入质量为红磷质量的1～2倍的有机溶剂,继续搅拌30～60MIN,再降低搅拌速度为100～600RPM,将温度调为2～10℃后加入异氰酸酯溶液,反应完全,过滤,洗涤,干燥,制成聚氨酯树脂用微胶囊化红磷的成品。红磷进行微胶囊化后可直接加入聚氨酯树脂中，作为聚氨酯树脂的阻燃剂。

上述专利存在如下技术问题：此专利提供的包覆红磷技术所使用的树脂不具有阻燃、抗静电功能，不能同时实现抗静电、阻燃的功能；并且容易引起红磷粉的静电团聚，还会降低红磷本身的阻燃性能，因而需要优化改进。

现有技术目前尚未公开有同时具有抗静电和阻燃功能的包覆红磷阻燃材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种聚氨酯基离子液体聚合物包覆红磷阻燃材料的制备方法，这是一种能够同时具有抗静电和阻燃功能的包覆红磷阻燃材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种聚氨酯基离子液体聚合物包覆红磷阻燃材料的制备方法，所述的制备方法以红磷、多羟基化合物、离子液体及异氰酸酯为原料，步骤如下：将红磷和多羟基化合物、离子液体均匀分散在溶液中，然后在室温下搅拌加入异氰酸酯，再加入催化剂后进行聚合反应，反应时间为0.1～4小时，反应温度为室温～90℃，然后过滤产生的沉淀物，加热减压干燥去除溶剂，得到干燥的包覆红磷阻燃剂。

为了提供一种同时具有抗静电、阻燃功能的包覆红磷阻燃剂，本发明的发明人进行了大量研究，意外地发现通过在传统的包覆路线中直接在分子链段中引入阻燃且导电效率高的离子液体，再进行原位聚合，得到的包覆红磷阻燃剂，其同时具有抗静电和阻燃功能。