一种生物可降解无卤阻燃剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种生物可降解无卤阻燃剂及其制备方法，该方法将壳聚糖和五氧化二磷等物质进行反应，达到将壳聚糖磷化的目的，生成含有阻燃元素的中间产物磷化壳聚糖。然后，通过化学方法在磷化壳聚糖中引入金属元素，从而制成功能化壳聚糖。本发明选择了来源广泛、价格便宜、绿色环保、可再生的多糖类天然高分子壳聚糖作为原料，解决了石油资源紧缺而限制阻燃剂的生产制造问题并且对环境友好，不会污染环境。此外，本发明通过化学方法在分子水平上将天然高分子基阻燃剂和金属催化协效作用相结合，制备出一种集阻燃与协效为一体的生物质阻燃剂。该阻燃剂具有良好的高温成炭性能，将其应用于聚合物等材料中能显著提高材料的阻燃性能。

主权项

一种生物可降解无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于，该方法先将壳聚糖和五氧化二磷进行反应，达到将壳聚糖磷化的目的，生成含有阻燃元素的中间产物磷化壳聚糖，然后通过化学方法在磷化壳聚糖中引入金属元素，从而制成生物可降解无卤阻燃剂，即功能化壳聚糖，具体制备步骤如下：(1)磷化壳聚糖的制备：首先在惰性气体保护下将壳聚糖和五氧化二磷溶解于甲烷磺酸中冰浴反应；待反应完成后，冷却至室温过滤，用不同溶剂分别洗涤沉淀物，将该沉淀物放入真空烘箱中抽真空，再冷却到室温，得到中间产物磷化壳聚糖；(2)功能化壳聚糖的制备：将磷化壳聚糖完全溶于蒸馏水中，将配置的碱水溶液滴加到溶液中，并搅拌直到溶液呈中性；然后将金属盐溶液滴加到所得的中性溶液中，搅拌反应6～10h；再用离心机进行离心，之后放入真空干燥箱中干燥，最后得到生物可降解无卤阻燃剂，即功能化壳聚糖，具体合成路线如下所示：其中，R₁为磺酸基或磷酸基团；R₂为金属离子；m为1、2或3。