專利名稱：一種含硅膨脹型阻燃劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含硅膨脹型阻燃劑及其制備方法和用途，屬于高分子材料無鹵阻燃技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類高分子材料，由于其原材料可以從石油化工中充足獲得，材料合成及成型加工技術(shù)成熟，材料性能優(yōu)異，從而在生活用品、包裝材料、機(jī)械工程、電子電氣、車輛船舶、通訊及電力電纜等眾多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。然而，聚烯烴塑料又是很容易燃燒的材料，在眾多工程應(yīng)用中大都涉及到對(duì)材料的阻燃要求。因此，作為工程塑料使用時(shí)，聚烯烴材料必須經(jīng)過阻燃處理。無鹵阻燃技術(shù)是在有鹵阻燃之后新近發(fā)展起來的科技體系，這類技術(shù)采用不含鹵素的阻燃劑，主要是以添加方式注入高分子體系中，添加量一般比有鹵阻燃劑更多。經(jīng)過無鹵阻燃處理的高分子材料，不會(huì)造成有鹵阻燃那樣的問題。不同的高分子材料，其阻燃方案肯定有所不同。具體到聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴材料的無鹵阻燃，目前主要有無機(jī)阻燃方案和膨脹型阻燃方案兩大技術(shù)體系。其中，無機(jī)阻燃方案是采用氫氧化鋁、氫氧化鎂等粉體物質(zhì)為主體，經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆稚?、相容劑或偶?lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面處理以后添加到聚烯烴中。這樣，在燃燒時(shí)通過氫氧化鋁或氫氧化鎂等物質(zhì)的脫水、水分汽化降溫等作用達(dá)到阻燃目的，在某些情況下，這類阻燃劑體系中的金屬化合物還兼有一定的抑煙功能，如在中國(guó)專利CN03153510. 0，墨西哥專利MX2008014081及W02009105636文獻(xiàn)中所報(bào)道；而膨脹型阻燃則是膨脹型防火涂料的思路移植到高分子材料阻燃領(lǐng)域的一種技術(shù)方案，一般是通過磷酸鹽，磷(膦)酸酯，磷酰胺等含磷物質(zhì)與多元醇多羥基物質(zhì)以及某些含氮化合物的組合實(shí)施阻燃，其中最常用的方法是先通過三氯氧磷等磷酰氯與多羥基物質(zhì)酯化，得到各種形態(tài)的磷酸多元醇酯，然后再與某些含氮化合物或含磷含氮化合物組合，使阻燃劑體系同時(shí)含有所謂酸源、碳源和氣源，這樣在火災(zāi)發(fā)生時(shí)阻燃劑就會(huì)通過脫水、成炭和發(fā)泡等過程迅速膨脹形成隔熱、隔氧、難燃的泡沫炭層，從而達(dá)到良好的阻燃目的。在膨脹型阻燃體系中，阻燃劑中同時(shí)含磷、含氮和多羥基物質(zhì)(或其衍生物)是其鮮明特征，如中國(guó)專利CN200510021217. I, CN200510095368. 1，CN201210104716. 7 和化工技術(shù)開發(fā)，2003，32 (6)；高分子材料科學(xué)與工程，2003，19 (6);天津化工，2006，20 (4);中國(guó)阻燃，2012，3文獻(xiàn)所報(bào)道。目前，采用氫氧化鋁，氫氧化鎂類無機(jī)礦物粉體對(duì)聚烯烴進(jìn)行阻燃，雖然有成本低、效果確定等優(yōu)勢(shì)，但是存在阻燃劑添加量過大(一般按重量份要添加60%以上，才有足夠的阻燃效果)的缺點(diǎn)，而這類阻燃劑粉體本身與聚烯烴的表面性質(zhì)相差較遠(yuǎn)，一旦添加量過大，材料的物理機(jī)械性能明顯變劣。為了解決這方面的問題，采用配合添加分散劑，相容劑和偶聯(lián)劑措施，可使材料性能在一定程度上有所改善，但是仍未解決根本問題，難以滿足高性能工程材料的要求。與此相對(duì)應(yīng)，采用膨脹型方案對(duì)聚烯烴材料阻燃的技術(shù)，近年來得到較好的發(fā)展。其中，以各種結(jié)構(gòu)的磷酸多元醇酯類化合物或其衍生物為基礎(chǔ)，再與聚磷酸
三氯氧磷作為一種磷酰氯，與多元醇的羥基反應(yīng)迅速，酯化完全。由此得到一系列環(huán)狀或籠狀結(jié)構(gòu)的磷酸酯，大量文獻(xiàn)已經(jīng)證實(shí)這些磷酸多元醇酯在眾多高分子材料膨脹阻燃配方中的重要性。然而，原料三氯氧磷又是一種危險(xiǎn)化學(xué)品，在制造，儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中都有爆炸的危險(xiǎn)；再者，以三氯氧磷出發(fā)制造磷酸多元醇酯，必然釋放出大量既強(qiáng)烈腐蝕設(shè)備又對(duì)環(huán)境有害的氯化氫氣體，這些因素都為磷酸多元醇酯的產(chǎn)業(yè)化帶來不小的障礙。2、三氯氧磷的酯化過程操作成本高，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格高、市場(chǎng)化接受度低。由于上述依靠三氯氧磷為原料的磷酰氯法工藝的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性，以及腐蝕性鹽酸氣的釋放需要在設(shè)備維修及環(huán)境治理諸方面的高額經(jīng)濟(jì)投入，致使該類方法的生產(chǎn)成本總是較高，導(dǎo)致多年來磷酸多元醇酯類阻燃物質(zhì)的工業(yè)化發(fā)展一直不太順利。其實(shí)，通過磷酸與相關(guān)多元醇在適當(dāng)條件下，也可酯化反應(yīng)生成磷酸多元醇酯類物質(zhì)，此類過程遠(yuǎn)沒有磷酰氯法那樣危險(xiǎn)和復(fù)雜，也不產(chǎn)生危害環(huán)境的排放氣體。這種所謂直接酯化法制備磷酸多元醇酯，雖然酯化反應(yīng)不如磷酰氯法完全，反應(yīng)產(chǎn)物中包含殘剩部分羥基和磷酸基的含羥含酸酯化物，但是這樣的磷酸多元醇酯經(jīng)過與含氨基物質(zhì)的中和反應(yīng)，獲得的物質(zhì)在阻燃配方中同樣有很明確的阻燃效果，如中國(guó)專利CN200710050105. 8，化學(xué)研究與應(yīng)用，2009，4，滅火劑與阻燃材料2011，30 (10)文獻(xiàn)所述。因此，這樣的方法初步開辟了一條更環(huán)保、更安全且更低成本的膨脹型阻燃劑制備路線。然而，這種所謂直接酯化法制備磷酸多元醇酯，由于其酯化反應(yīng)與酰氯法的差異，酯化物不可能是酰氯法那樣完整的籠狀結(jié)構(gòu)，而是籠狀和非籠狀結(jié)構(gòu)的混雜體。實(shí)踐證明，基于這種復(fù)雜酯化物的膨脹型阻燃劑，對(duì)聚烯烴類高分子材料的阻燃效率要低于傳統(tǒng)磷酰氯法制備的籠狀磷酸酯體系。以聚乙烯和聚丙烯樹脂的阻燃處理為例，若采用磷酰氯法籠狀磷酸酯與三聚氰胺或聚磷酸銨組成膨脹型阻燃劑，通常按重量?jī)H分別添加25%和30%左右，UL-94垂直燃燒測(cè)試即可達(dá)V-O級(jí)。而目前一些采用磷酸與多元醇直接酯化得到的酯化物(它們通常與三聚氰胺進(jìn)一步結(jié)合成鹽)，單獨(dú)使用或與聚磷酸銨等復(fù)合使用，在聚丙烯中按重量份一般要添加30%，聚乙烯中要添加35%以上甚至接近40%才能達(dá)到V-O級(jí)，這些研究情況已由中國(guó)專利
銨等復(fù)配構(gòu)成的膨脹型阻燃體系，因其添加量適中(一般按重量份在25 35%)，阻燃效果良好，從而引人注目。目前，膨脹型阻燃劑已經(jīng)成為聚烯烴無鹵阻燃的最主要方案。在膨脹型阻燃體系配方中經(jīng)常使用到的聚磷酸銨(APP)，目前在中國(guó)及許多國(guó)家已經(jīng)是很成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，在市場(chǎng)上可以大量采購(gòu)。而配方中通常所涉及的磷酸多元醇酯類物質(zhì)或其衍生物，由于以下的原因，至今在工業(yè)化道路上仍然發(fā)展的不太順暢I、擺脫不了三氯氧磷等磷酰氯物質(zhì)與多元醇磷?；^程中氯化氫排放等問題的困擾。目前絕大多數(shù)研究者合成磷酸多元醇酯，均以三氯氧磷出發(fā)，與季戊四醇，新戊二醇等多元醇反應(yīng)(酯化)，同時(shí)放出氯化氫，如“精細(xì)石油化工，1993，6 ;塑料助劑，2007，4 ；GB2458058 ;US2009163627”等文獻(xiàn)所述。其典型的反應(yīng)為CN 200610112928. 4, CN200610050226. 8, CN200910216685. 2，“上海塑料，2011，3” 眾多文
獻(xiàn)所述及。眾所周知，高分子材料中添加物重量的增加通常都會(huì)降低高分子原有的物理機(jī)械性能，有的時(shí)候，這種物理機(jī)械性能上的欠缺會(huì)嚴(yán)重影響材料的應(yīng)用。顯然，在達(dá)到同樣阻燃級(jí)別的條件下，添加量更低的磷酰氯法磷酸酯阻燃劑體系目前有一定優(yōu)勢(shì)。不過，鑒于磷酸與多元醇直接酯化法在原材料來源、操作安全性、制造成本和環(huán)境保護(hù)等諸多方面的優(yōu)勢(shì)，這樣的工藝路線對(duì)本領(lǐng)域的科技工作者始終具有強(qiáng)烈的吸引力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基的有機(jī)硅化合物共同發(fā)生中和反應(yīng)而制備含硅膨脹型阻燃劑的方法和用途，其特點(diǎn)是通過磷酸與多元醇直接酯化反應(yīng)，制得到一系列磷酸多元醇酯化合物。然后，利用磷酸多元醇酯化物中殘剩的磷酸基團(tuán)與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物中的氨基共同中和反應(yīng)成鹽，獲得一種含硅膨脹型阻燃劑產(chǎn)物。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。含硅膨脹型阻燃劑的制備方法包括以下步驟(I)將原料多元醇與磷酸按醇酸=1 I. I 1.5的摩爾比投料，帶水劑用量為原料投入重量的1/4 1/2，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)器中，于溫度100 150 ° C反應(yīng)3 6h，獲得磷酸多元醇酯；(2)將三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物按I : O. 15 O. 40重量比組成混合物，再將磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的混合物按I : O. 30 O. 70的重量比投料，攪拌混合均勻，并將此混合物轉(zhuǎn)移至烘箱中，于溫度100 150 ° C反應(yīng)I 5h，獲得磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的共同中和產(chǎn)物，即含硅膨脹型阻燃劑。所述多元醇為新戊二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷或季戊四醇中的任一種。所述帶水劑為環(huán)己烷、甲苯或二甲苯中的任一種。所述含氨基有機(jī)硅化合物為Y -氨丙基三乙氧基硅烷、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨值為O. 3 O. 6的氨基硅油中的任一種。含硅膨脹型阻燃劑的制備方法制備得到的含硅膨脹型阻燃劑。含硅膨脹型阻燃劑用于聚烯烴材料的阻燃。性能測(cè)試磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的共同中和產(chǎn)物，既有典型膨脹型阻燃劑的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)要素，又含對(duì)阻燃有增效作用的有機(jī)硅結(jié)構(gòu)，這樣的體系在阻燃過程中可在發(fā)揮固有膨脹型機(jī)制的同時(shí)增加一種磷一氮一娃協(xié)同阻燃作用，從而提高阻燃效率。經(jīng)測(cè)試，這種含硅膨脹型阻燃劑單獨(dú)使用或與磷酸三聚氰胺鹽(ΜΡ)，聚磷酸銨(APP)物質(zhì)按重量比I: I I. 5配合使用，對(duì)于聚丙烯的阻燃處理，添加量在24 26wt%，對(duì)于聚乙烯的阻燃處理，添加量在30 32wt%，阻燃效果經(jīng)UL-94測(cè)試達(dá)到V-O級(jí)。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)磷酸與多元醇直接酯化反應(yīng)制磷酸多元醇酯化物，原料易得，工藝操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本更低，且環(huán)境友好；將這樣制得的磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物共同中和反應(yīng)，其操作也簡(jiǎn)單易行，其過程也基本沒有環(huán)境污染。所得的含硅化合物不僅具有膨脹型阻燃劑的基本結(jié)構(gòu)要素，而且還由于體系中硅元素的存在，在燃燒發(fā)生時(shí)形成磷-氮-硅協(xié)同作用，提高阻燃效率。本發(fā)明所制備的含硅膨脹型阻燃劑，對(duì)于聚乙烯和聚丙烯的阻燃處理，單獨(dú)使用或與磷酸三聚氰胺鹽(MP)、聚磷酸銨(APP)配合使用，都有良好的效果。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要再此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例I( I )、直接酯化法合成磷酸多元醇酯將環(huán)己烷115. 5g，新戊二醇104g (l.Omol)，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和分水器的反應(yīng)器中，于溫度100° C開始滴加磷酸，磷酸總量為127g(l. Imol),滴加時(shí)間為3h，反應(yīng)過程生成的水份經(jīng)環(huán)己烷共沸帶出，磷酸滴加完畢，繼續(xù)維持此溫度再反應(yīng)3h。最后，蒸出所有帶水劑，獲得粘稠狀的磷酸新戊二醇酯；( 2 )、含硅膨脹型阻燃劑的制備將三聚氰胺100g，Y-氨丙基三甲氧基硅烷15g投入攪拌機(jī)中攪拌均勻得三聚氰胺/氨基硅烷混合物。取上述混合物30g，磷酸新戊二醇酯100g，再加入攪拌器中攪拌均勻，然后將混合均勻的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到烘箱中，于溫度100 0 C烘制5小時(shí)，獲得塊狀固體，即磷酸新戊二醇酯與三聚氰胺和Y-氨丙基三甲氧基硅烷的共同中和產(chǎn)物，記為“含硅膨脹型阻燃劑A”。含硅膨脹型阻燃劑在聚丙烯膨脹阻燃中的應(yīng)用將含硅膨脹阻燃劑A通過球磨機(jī)研磨，達(dá)粒徑在30 μ m以下；在雙螺桿擠出機(jī)上，將此類阻燃劑按一定的重量比例與聚丙烯樹脂(PP)進(jìn)行充分混合，然后在注塑機(jī)上注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并按UL-94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料垂直燃燒測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表I所示，結(jié)果表明，在聚丙烯樹脂中單獨(dú)使用該含硅膨脹型阻燃劑，當(dāng)添加量為26%時(shí)，UL-94垂直燃燒測(cè)試達(dá)V-O級(jí)。實(shí)施例2( I)直接酯化法合成磷酸多元醇酯將甲苯90.2g，三羥甲基丙烷134g(1.0mol)，加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和分水器的反應(yīng)器中，于溫度120 ° C開始滴加磷酸，磷酸總量為139. 2g(l. 15mol),滴加時(shí)間為2h，反應(yīng)過程生成的水份經(jīng)甲苯共沸帶出。磷酸滴加完畢，維持此溫度再反應(yīng)2h。最后，蒸出所有帶水劑，獲得粘稠狀的磷酸三羥甲基丙烷酯。(2)含硅膨脹型阻燃劑的制備將三聚氰胺100g，Y -氨丙基三乙氧基硅烷20g投入攪拌機(jī)中攪拌均勻得三聚氰胺/氨基硅烷混合物。取上述混合物35g，磷酸三羥甲基丙烷酯100g，再加入攪拌器中攪拌均勻，然后將混合均勻的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到烘箱中，于溫度110 ° C烘制4h，獲得塊狀固體，即磷酸三羥甲基丙烷酯與三聚氰胺和 -氨丙基三乙氧基硅烷的共同中和產(chǎn)物，記為“含硅膨脹型阻燃劑B”。含硅膨脹型阻燃劑在聚丙烯膨脹阻燃中的應(yīng)用將含硅膨脹阻燃劑B通過球磨機(jī)研磨，達(dá)粒徑在30 μ m以下；再將此類阻燃劑粉體與磷酸三聚氰胺鹽(MP)按重量比1:1配成膨脹型阻燃劑復(fù)配物，將此復(fù)配物按一定的重量百分比例與聚丙烯樹脂(PP)在雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行充分混合，然后在注塑機(jī)上注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并按UL-94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料垂直燃燒測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表2所示，結(jié)果表明，該含硅膨脹型阻燃劑復(fù)配物在聚丙烯樹脂中的添加量為24%時(shí)，UL-94垂直燃燒測(cè)試達(dá)V-O級(jí)。實(shí)施例3( I)直接酯化法合成磷酸多元醇酯將二甲苯74. Sg,季戊四醇136g(L Omol),加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和分水器的反應(yīng)器中，于溫度140° C滴加磷酸，磷酸總量為163. 4g (I. 35mol),滴加過程為2h。反應(yīng)過程生成的水份經(jīng)二甲苯共沸帶出。磷酸滴加完畢，維持此溫度再反應(yīng)I. 5h。最后蒸出所有帶水劑，獲得粘稠狀的磷酸季戊四醇酯。(2)含硅膨脹型阻燃劑的制備將三聚氰胺100g，氨值為O. 3的氨基硅油30g投入攪拌機(jī)中攪拌均勻，得三聚氰胺/氨基硅油混合物。取上述混合物50g，磷酸季戊四醇酯100g，再加入攪拌器中攪拌均勻，然后將混合均勻的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到烘箱中，于溫度140 ° C烘制2. 5h，獲得塊狀固體，即磷酸季戊四醇酯與三聚氰胺和氨基硅油的共同中和產(chǎn)物，記為“含硅膨脹型阻燃劑C”。含硅膨脹型阻燃劑在聚乙烯膨脹阻燃中的應(yīng)用將含硅膨脹阻燃劑C通過球磨機(jī)研磨，達(dá)粒徑在30 μ m以下；再將此類阻燃劑粉體與聚磷酸銨(APP)按重量比1:1. 25配成膨脹型阻燃劑復(fù)配物，將此復(fù)配物按一定的重量百分比例與聚乙烯樹脂(PE)在雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行充分混合，然后在注塑機(jī)上注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并按UL-94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料垂直燃燒測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表3所示，結(jié)果表明，該含硅膨脹型阻燃劑復(fù)配物在聚乙烯樹脂中的添加量為30%時(shí)，UL-94垂直燃燒測(cè)試達(dá)V-O級(jí)。實(shí)施例4(I)直接酯化法合成磷酸多元醇酯將二甲苯79. 4g,季戊四醇136g(L Omol),加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和分水器的反應(yīng)器中，于溫度150° C滴加磷酸，磷酸總量為181. 5g (1.5mol),滴加過程為I. 5h。反應(yīng)過程生成的水份經(jīng)二甲苯共沸帶出。磷酸滴加完畢，維持此溫度再反應(yīng)I. 5h。最后蒸出所有帶水劑，獲得粘稠狀的磷酸季戊四醇酯。(2)含硅膨脹型阻燃劑的制備將三聚氰胺100g，氨值為0. 6的氨基硅油40g投入攪拌機(jī)中攪拌均勻，得三聚氰胺/氨基硅油混合物。取上述混合物70g，磷酸季戊四醇酯100g，再加入攪拌器中攪拌均勻，然后將混合均勻的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到烘箱中，于溫度150°C烘制lh，獲得塊狀固體，即磷酸季戊四醇酯與三聚氰胺和氨基硅油的共同中和產(chǎn)物，記為“含硅膨脹型阻燃劑D”。含硅膨脹型阻燃劑在聚乙烯膨脹阻燃中的應(yīng)用將含硅膨脹阻燃劑D通過球磨機(jī)研磨，達(dá)粒徑在30 μ m以下；再將此類阻燃劑粉體與聚磷酸銨(APP)按重量比1:1. 5配成膨脹型阻燃劑復(fù)合物，將此復(fù)合物按一定的重量百分比例與聚乙烯樹脂(PE)在雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行充分混合，然后在注塑機(jī)上注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并按UL-94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料垂直燃燒測(cè)試，測(cè)試結(jié)果詳見表4所示，結(jié)果表明，該含硅膨脹型阻燃劑復(fù)配物在聚乙烯樹脂中的添加量為32%時(shí)，UL-94垂直燃燒測(cè)試達(dá)V-O級(jí)。以上各例的測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明基于直接酯化法磷酸多元醇酯得到的含硅膨脹型阻燃劑，單獨(dú)使用或與磷酸三聚氰胺鹽(MP)，聚磷酸銨(APP)復(fù)合使用，對(duì)于聚乙烯、聚丙烯樹脂的阻燃，均達(dá)到較好的效果，與磷酰氯法磷酸多元醇酯體系阻燃效果基本相同。表I含硅膨脹型阻燃劑在聚丙烯中阻燃測(cè)試情況*
權(quán)利要求
1.含硅膨脹型阻燃劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)將原料多元醇與磷酸按醇酸=1 I. I I. 5的摩爾比投料，帶水劑用量為原料投入重量的1/4 1/2，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)器中，于溫度100 150 ° C反應(yīng)3 6h，獲得磷酸多元醇酯； (2)將三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物按I: O. 15 O. 40重量比組成混合物，再將磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的混合物按I : O. 30 O. 70的重量比投料，攪拌混合均勻，并將此混合物轉(zhuǎn)移至烘箱中，于溫度100 150 ° C反應(yīng)I 5h，獲得磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的共同中和產(chǎn)物，即含硅膨脹型阻燃劑。
2.如權(quán)利要求I所述含硅膨脹型阻燃劑的制備方法，其特征在于多元醇為新戊二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷或季戊四醇中的任一種。
3.如權(quán)利要求I所述含硅膨脹型阻燃劑的制備方法，其特征在于帶水劑為環(huán)己烷、甲苯或二甲苯中的任一種。
4.如權(quán)利要求I所述含硅膨脹型阻燃劑的制備方法，其特征在于含氨基有機(jī)硅化合物為Y _氨丙基二乙氧基娃燒、Y ~氨丙基二甲氧基娃燒、N- β -氨乙基-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨值為O. 3 O. 6的氨基硅油中的任一種。
5.如權(quán)利要求I 4所述含硅膨脹型阻燃劑的制備方法制備得到的含硅膨脹型阻燃劑。
6.如權(quán)利要求5所述含硅膨脹型阻燃劑用于聚烯烴材料的阻燃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含硅膨脹型阻燃劑的制備方法，其特點(diǎn)是該方法包括以下步驟將原料多元醇與磷酸按醇∶酸=1∶1.1～1.5的摩爾比投料，帶水劑用量為原料投入重量的1/4～1/2，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)器中，于溫度100～150ＯC反應(yīng)3～6h，獲得磷酸多元醇酯；將三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物按1∶0.15～0.40重量比組成混合物，再將磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的混合物按1∶0.30～0.70的重量比投料，攪拌混合均勻，并將此混合物轉(zhuǎn)移至烘箱中，于溫度100～150ＯC反應(yīng)1～5h，獲得磷酸多元醇酯與三聚氰胺和含氨基有機(jī)硅化合物的共同中和產(chǎn)物，獲得含硅膨脹型阻燃劑。該含硅膨脹型阻燃劑用于聚烯烴的阻燃。
文檔編號(hào)C08L83/08GK102924521SQ20121039619
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者楊冰, 楊述武, 張弩, 盧獻(xiàn)豹 申請(qǐng)人:四川大學(xué)