[发明专利]透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料及其制备方法。该透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料由75～99份苯并噁嗪树脂和1～25份剥离态层状α‑磷酸锆组成。其中，剥离态层状α‑磷酸锆的片层直径和厚度比例为50～1000。本发明提供的透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料，在保证材料良好综合性能基础上，降低了苯并噁嗪单体开环聚合温度，同时提高了苯并噁嗪树脂的阻燃性能，实现了热固性树脂多重性能优化，为热固性树脂改性提高新的研究思路。该种透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料可应用于对材料透明性及阻燃性能要求较高的场合。

主权项

一种透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将1～25份剥离态层状α‑磷酸锆超声分散在5～200份丙酮中；(2)将75～99份苯并噁嗪单体搅拌溶解在50～100份丙酮中；(3)将步骤(2)得到的溶液缓慢加入到步骤(1)得到的溶液中，之后超声分散30～120min得到含苯并噁嗪单体/α‑磷酸锆的混合物；(4)采用旋转蒸发仪，50～120℃梯度升温除去步骤(3)得到的含苯并噁嗪单体/α‑磷酸锆的混合物中的丙酮，并脱除其中的空气；(5)将步骤(4)得到的物质加入到已经采用脱模剂预处理的玻璃模具中，100～130℃真空脱泡；(6)将脱泡后的物质和模具一起转移到程序升温烘箱中140～160℃固化2～24小时，180～200℃固化0～4小时；在此过程中，苯并噁嗪单体在剥离态层状α‑磷酸锆催化作用下开环交联反应，最终形成苯并噁嗪树脂/α‑磷酸锆组成的透明阻燃型纳米复合材料；固化过程完成后，自然冷却后，得到所述的透明型阻燃苯并噁嗪纳米复合材料；其中，步骤(1)中的剥离态层状α‑磷酸锆的制备方法包括如下步骤：①将5～15份片层直径和厚度比例为5～20的α‑磷酸锆粉末，在40～100赫兹超声条件下，分散到200～500份丙酮中；②称量10‑50份单官能团或双官能团聚醚胺，分散在20‑60份丙酮中得到聚醚胺‑丙酮分散液；③将步骤②的聚醚胺‑丙酮分散液，25‑60分钟时间范围内滴加到步骤①得到的溶液中；滴加完后40～100赫兹超声分散1～3h，磁粒子搅拌6～24小时，得到α‑磷酸锆‑聚醚胺‑丙酮剥离液；④采用高速离心机对步骤③的α‑磷酸锆‑聚醚胺‑丙酮剥离液进行离心处理；⑤将步骤④离心处理后的上层液在15000～25000转/分钟高速离心处理后，下次沉降物即为片层直径和厚度比例为50～1000的剥离态层状α‑磷酸锆。