无卤膨胀型阻燃剂的改性方法以及改性后在阻燃聚丙烯中的应用

摘要

本发明涉及无卤膨胀型阻燃剂的改性方法以及改性后的无卤膨胀型阻燃剂在阻燃聚丙烯中的应用，属于阻燃材料技术领域。将聚磷酸铵和炭源在烘箱里烘，然后与烷基酯类协效剂、催化剂复配得到IFR；将改性剂溶于分散剂中，加入水以及酸，得到改性剂溶液；将IFR加入到烧瓶中，然后改性剂溶液，搅拌升温、减压抽滤，除去分散剂后烘干，粉碎得到表面改性后的IFR粉体。本发明中的制备条件温和、易于控制、重复性好、产率高、成本低，所制得的改性膨胀阻燃剂水溶解度变低，热稳定性提高，残炭量也有所提高；本发明将改性后的IFR应用于聚丙烯阻燃体系，相容性提高，阻燃聚丙烯力学性能、阻燃性能等得到有效改善。

主权项

无卤膨胀型阻燃剂的改性方法，该无卤膨胀型阻燃剂包括酸源、炭源、烷基酯类协效剂和催化剂；以无卤膨胀型阻燃剂的总质量计，各部分的质量含量为：酸源55%～70%、炭源25%～40%、烷基酯类协效剂0.2%～0.5%、催化剂1%～7.9%；其中，酸源为Ⅱ型聚磷酸铵；炭源为双季戊四醇或三季戊四醇中的一种；烷基酯类协效剂为碳酸二烷基酯、双酚A二亚磷酸烷基酯、芳香族四羧酸的二烷基酯、磷酸三烷基酯、二(十八烷基)‑3,3‑硫代双丙酸酯或β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种；催化剂为以下化合物中的一种或是以下化合物的水合物中的一种：硼酸钙、硼酸锰、硼酸锌、硼酸镍、硼酸镁、硼酸铋、硫酸钙、硫酸锰、硫酸锌、硫酸镍、硫酸镁、硫酸铋、碳酸钙、碳酸锰、碳酸锌、碳酸镍、碳酸镁、碳酸铋、磷酸锆、硅酸镁；其特征在于该方法的步骤包括：1）将聚磷酸铵和炭源分别在烘箱里80～110℃的条件下烘2～6小时；然后与烷基酯类协效剂、催化剂复配得到IFR；2）将改性剂溶于分散剂中，加入水以及酸，得到改性剂溶液；3）将步骤1）中得到的IFR加入到烧瓶中，然后加入步骤2）中所得到的改性剂溶液，搅拌升温至50～60℃，40～60min后，减压抽滤，除去分散剂后再在80℃～120℃烘箱里烘4～8小时，粉碎得到表面改性后的IFR粉体；上述步骤2）中的改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种；上述步骤2）中的分散剂为无水乙醇、无水甲醇、丙酮、石油醚、乙醚或四氢呋喃中的一种，改性剂与分散剂的质量比为1：1～100；上述步骤2）中改性剂与水的质量比为1：1～50；上述步骤2）中酸为乙酸，加入量为步骤2）得到的改性剂溶液总质量的0.1%～1%。