一种锑系复合型阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及阻燃剂领域，具体为一种锑系复合型阻燃剂及其制备方法，其外部被油酸包覆，内部由无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属

【技术实现步骤摘要】
一种锑系复合型阻燃剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻燃剂领域，具体涉及一种锑系复合型阻燃剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]阻燃剂是能够增加高分子材料耐燃性的物质，主要用于高分子材料如塑料，橡胶、纤维等，而这些材料大多数是可以燃烧的。特别是塑料，要将其应用在交通运输、建筑、电工器材、航空、宇宙飞行等方面，就迫切需要解决其耐燃烧问题。阻燃剂的使用一般应具备以下几个条件：不降低高分子材料的物性，如耐热性、机械强度、电气性能；分解温度不应太高，在加工温度下不分解；耐久性好；耐候性好；价廉。
[0003]其中，无机阻燃剂以其生产工艺简单、环境污染小、原料丰富易得、生产成本低廉等特点，在阻燃剂中一直倍受青睐。其中锑系阻燃剂由于与卤素阻燃剂有着非常好的协同效应，因而在无机阻燃剂中占据着十分重要的地位。但是一方面卤素阻燃剂在对聚合物阻燃的同时，会释放出有毒的气体，危害环境和人类的健康，另一方面锑系阻燃剂主要为三氧化二锑，其在高分子材料中分散不均匀，加入到高分子材料中会影响材料的物理机械性能、光学性能，使其使用范围受到很大限制。因此，对其锑系阻燃剂重新进行复配，并改善其在高分子材料中的分散性是本领域所亟待解决的。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种锑系复合型阻燃剂及其制备方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种锑系复合型阻燃剂，其外部被油酸包覆，内部由无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属<br/>‑
MOFs组成。
[0007]进一步地，所述无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属
‑
MOFs的质量比为2
‑
2.5：1：5
‑
8。
[0008]进一步地，所述无机锑系阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、氯氧化锑或锑酸钠，为锑系阻燃剂的阻燃性，改善模塑产品、挤塑产品和薄膜产品的表面光洁度，减少锑系阻燃剂的用量和发烟量，三氧化二锑、五氧化二锑、氯氧化锑或锑酸钠优选粒径≤0.1μm，其中三氧化二锑可以选用纳米级别，测试发现，锑系阻燃剂粒径越小，其可以更均匀地分散在基体树脂中，起到刚性粒子增塑增强的作用，大大改善了材料的抗冲击性能和阻燃性能，而且用量减小，优选采用纳米三氧化二锑。
[0009]进一步地，所述有机次膦酸金属盐为二烷基次膦酸金属盐、烷基芳基次膦酸金属盐或二芳基次膦酸金属盐。
[0010]进一步地，所述有机次膦酸金属盐为二甲基次膦酸金属盐、甲基乙基次膦酸金属盐、二乙基次膦酸金属盐、甲基环己基次膦酸金属盐、乙基环己基次膦酸金属盐、二环己基次膦酸金属盐、甲基丙酸基次膦酸金属盐、乙基丙酸基次膦酸金属盐、甲基苯基次膦酸金属
盐、乙基苯基次膦酸金属盐、二苯基次膦酸金属盐中的任意一种或多种组合。
[0011]进一步地，所述有机次膦酸金属盐为二甲基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基乙基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二乙基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基丙酸基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基丙酸基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐中的任意一种或多种组合。
[0012]所述有机次膦酸金属盐优选采用二乙基次膦酸铝、甲基环己基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝。
[0013]进一步地，所述金属
‑
MOFs为Co
‑
MOFs、Zn
‑
MOFs或Ni
‑
MOFs。
[0014]优选为Co
‑
MOFs或Ni
‑
MOFs，更进一步优选为Co
‑
MOFs。
[0015]进一步地，所述金属
‑
MOFs的制备方法如下：
[0016]将金属盐、对苯二甲酸加入DMF/乙醇/水溶液中，先超声分散后再室温机械搅拌1
‑
3h，反应液置于反应釜中，160
‑
200℃反应40
‑
60h，反应液冷却后抽滤，固体用无水乙醇洗涤后真空烘干即可。
[0017]上述锑系复合型阻燃剂的制备方法如下：
[0018]将金属
‑
MOFs和助剂加入水中，100
‑
150r/min搅拌30
‑
50min得到分散液A，再将无机锑系阻燃剂加入水中，100
‑
150r/min搅拌30
‑
50min得到分散液B，再将有机次膦酸金属盐加入水中，100
‑
150r/min搅拌30
‑
50min得到分散液C，先将分散液B逐滴加入分散液A中，200
‑
250r/min搅拌30
‑
50min后再将分散液C逐滴加入，200
‑
250r/min搅拌30
‑
50min后调整转速至600
‑
800r/min激烈搅拌10
‑
15h后加入油酸，用氨水调节体系pH至10，升温至50
‑
60℃反应1h，恢复室温后抽滤，固体水洗后乙醇洗涤再真空烘干即可。
[0019]进一步地，所述助剂由葡萄糖、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮组成。
[0020]更进一步地，所述助剂由葡萄糖、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮按质量比1
‑
3:1
‑
3:1
‑
3组成。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种锑系复合型阻燃剂，其外部被油酸包覆，内部由无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属
‑
MOFs组成，有机次膦酸金属盐通过聚合物燃烧形成焦炭层，从而使聚合物导热性减弱有效阻止聚合物表面上获得热量，减缓聚合物的进一步分解，其中的P
‑
O
‑
C键在高温下发生交联反应生成网状化合物，捕捉支持燃烧的活性自由基，从而对燃烧产生抑制作用，无机锑系阻燃剂与其复配后，可以发挥协同增效作用，提高阻燃抑烟效率，MOFs是由有机配体与金属离子或团簇通过配位键形成具有周期性网络结构的无机
‑
有机多孔材料，比表面积大，MOFs中有机配体与聚合物分子链相互作用力强，与高分子链具有良好的亲和性，与金属配位后燃烧会生成金属氧化物有利于减少烟气排放、促进成炭，在制备时，加入两亲性助剂，一方面可以使无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属
‑
MOFs紧密结合成有机整体，另一方面也有利于油酸包覆，使其具有更好的分散性，本专利技术阻燃剂加入后可以起到增韧补强的作用，对于树脂材料的力学性能有一定程度的提高，且具有良好的阻燃抑烟效果，LOI≥36％，抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锑系复合型阻燃剂，其特征在于，其外部被油酸包覆，内部由无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属
‑
MOFs组成。2.如权利要求1所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述无机锑系阻燃剂、有机次膦酸金属盐、金属
‑
MOFs的质量比为2
‑
2.5：1：5
‑
8。3.如权利要求1所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述无机锑系阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、氯氧化锑或锑酸钠。4.如权利要求1所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述有机次膦酸金属盐为二烷基次膦酸金属盐、烷基芳基次膦酸金属盐或二芳基次膦酸金属盐。5.如权利要求4所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述有机次膦酸金属盐为二甲基次膦酸金属盐、甲基乙基次膦酸金属盐、二乙基次膦酸金属盐、甲基环己基次膦酸金属盐、乙基环己基次膦酸金属盐、二环己基次膦酸金属盐、甲基丙酸基次膦酸金属盐、乙基丙酸基次膦酸金属盐、甲基苯基次膦酸金属盐、乙基苯基次膦酸金属盐、二苯基次膦酸金属盐中的任意一种或多种组合。6.如权利要求5所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述有机次膦酸金属盐为二甲基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基乙基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二乙基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二环己基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基丙酸基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基丙酸基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；甲基苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；乙基苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐；二苯基次膦酸的铝盐、镁盐或钙盐中的任意一种或多种组合。7.如权利要求1所述的锑系复合型阻燃剂，其特征在于，所述金属
‑
MOFs为Co
‑
MOFs、Zn
‑
MOFs或Ni
...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文，
申请(专利权)人：湖南娄底华星锑业有限公司，
类型：发明
国别省市：