【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃剂制备，具体为一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法。
技术介绍
1、随着社会的日益发展，高分子材料已广泛应用于生产生活的各个领域。与此同时，多数高分子材料为可燃或易燃性，这给人类带来了潜在的火灾隐患。阻燃化也成为材料改性的一个重要内容，磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂是一种新型的环保型阻燃剂，它结合了磷系阻燃剂的高效阻燃性能、氮系阻燃剂的低毒性和硅系阻燃剂的耐热性。这种协效阻燃剂可以广泛应用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料的阻燃处理中，提高材料的阻燃性能，同时减少对环境和人体健康的危害。
2、现有技术虽然通过使用阻燃剂来对高分子材料起到保护作用，但是有些阻燃剂在燃烧过程中会产生有毒卤化氢气体的问题，从而导致对人体具有较大的危害，且不够环保，因此，本领域技术人员提供了一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，解决了阻燃剂在燃烧过程中会产生有毒卤化氢气体，对环境会造成危害的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂,包括以下原料：磷酸三苯酯、三聚氰胺、氨基硅烷、溶剂、交联剂、稳定性和催化剂。
5、优选的，所述磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂用量百分比为：磷酸三苯酯5％至2
6、优选的，一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
7、s1、原料的选择与制备，选用磷酸三苯酯和三聚氰胺来制备磷氮含量较高的聚合物，将磷酸三苯酯和三聚氰胺按照摩尔比为3:1的比例进行制备，在合成过程中将温度设定在160至180摄氏度，在设定的温度下保持反应一段时间，通常为数小时,通过以下计算公式来计算产物的产量；
8、三聚氰胺的摩尔数：
9、磷酸三苯酯的摩尔数：
10、产物的摩尔数：nproduct＝min(nmelamine,ntpp)
11、产物的质量：mproduct＝nproduct×mproduct
12、其中，nmelamine和ntpp分别是三聚氰胺和磷酸三苯酯的摩尔数，mmelamine和mtpp是它们的质量，mtpp和mmelamine是它们的摩尔质量,
13、nproduct是产物的摩尔数，mproduct是产物的质量，mproduct是产物的摩尔质量；
14、s2、聚合物的进一步制备与处理，选用氨基硅烷来增强氮磷聚合物的热稳定性和阻燃性能，将磷和氮聚合物溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液，将按照聚合物与氨基硅烷1:1的摩尔比比例将氨基硅烷加入聚合物溶液中，并添加催化剂，在室温至100摄氏度的温度调节下对原料进行搅拌，以促进氨基硅烷与聚合物进行反应，在反应完成后用一下公式计算产物产量：
15、聚合物的质量：m聚合物＝n聚合物×m聚合物
16、氨基硅烷的质量：m氨基硅烷＝n氨基硅烷×m氨基硅烷
17、产物的摩尔数：n产物＝min(n聚合物,n氨基硅烷)
18、产物的质量：m产物＝n产物×m产物
19、其中，m是质量，n是摩尔数，m是摩尔质量；
20、s3、在反应完成后，依次加入交联剂、稳定性，并进行混合将混合物冷却至室温，通过过滤、洗涤等手段去除未完全反应的原料和副产物，其次再对产物进行干燥，去除产物中的溶剂，并通过重结晶的方式对产物的纯度进行精制；
21、s4、产品成型，将固态的产物放入粉碎机中，将其粉碎成更细小的颗粒，并向其中加入橡胶，使其均匀混合，并利用双螺杆挤出机对产物进行挤出成型，同时配合水槽对产品进行快速冷却成型；
22、s5、性能测试，将产品根据ul-94标准，按照长度127mm、宽13mm和厚度3mm的规格制成标准样品尺寸，将样品固定在燃烧器的上方，点燃一定时间后移开火焰，记录样品的燃烧时间、滴落情况和是否自熄，同时根据极限氧指数测试标准，按照长度100mm、宽6.5mm和厚度3mm的规格制成标准样品尺寸，将样品放入垂直燃烧仪中，逐渐增加仪器中的氧气浓度，直到样品能够持续燃烧，记录此时的氧气浓度。
23、优选的，所述s1步骤中在进行高温反应时，应当采取安全措施，将原料整体放置在透风橱中进行反应，并穿戴防护装备避免受伤。
24、优选的，所述s2步骤中，由于氨基硅烷具有挥发性和毒性，因此在对氨基硅烷与聚合物进一步的聚合时，应当在通风橱中进行，且在搅拌过程中需要将温度控制在80摄氏度。
25、优选的，所述s4步骤完成后，对产品进行干燥存储，避免受潮、受到污染和损坏。
26、优选的，催化剂采用有机硅烷，用量为反应物总质量的3％，并且在反应开始前加入，确保在反应初级就可发挥作用。
27、(三)有益效果
28、本专利技术提供了一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法。具备以下有益效果：
29、1、在对阻燃剂进行制备的过程中，首先对磷和氮元素进行聚合，通过聚合反应，磷和氮元素可以形成稳定的化学键，使得阻燃剂在材料中分布更加均匀，从而提高阻燃效率，磷元素可以促进材料表面形成炭层，而氮元素则有助于促进炭层的形成和稳定，有助于在高温的情况下，保持材料的结构完整性，从而提高材料的阻燃性能。
30、2、在氮磷聚合物中加入氨基硅烷，将硅元素进一步的引入原料中，硅元素的引入可以增强聚合物的热稳定性，因为硅氧烷结构在高温下具有良好的热稳定性和化学稳定性，有助于在燃烧过程中减少有毒气体和烟雾的产生，提高火灾安全性，并且在与硅元素燃烧时可以促进材料形成致密的硅酸盐保护层，进一步的增强阻燃效果。
31、3、在反应完成后加入交联剂和稳定剂，利用交联剂可以提高提高聚合物的交联密度和热稳定性，利用稳定剂可以有效的提高产品的抗氧化性，使得产品的整体使用寿命提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂,其特征在于：包括以下原料：磷酸三苯酯、三聚氰胺、氨基硅烷、溶剂、交联剂、稳定性和催化剂。
2.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂,其特征在于：所述磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂用量百分比为：磷酸三苯酯5％至20％，三聚氰胺5％至20％，氨基硅烷5％至10％，交联剂采用硅烷偶联剂且用量1％至10％，稳定剂采用抗氧化剂且用量0.1％至5％。
3.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中在进行高温反应时，应当采取安全措施，将原料整体放置在透风橱中进行反应，并穿戴防护装备避免受伤。
5.根据权利要求3所述的一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述S2步骤中，由于氨基硅烷具有挥发性和毒性，因此在对氨基硅烷与聚合物进一步的聚合时，应当在通风橱中进行，且在搅拌过程中需要将温度控制在80摄氏度。
6.根据权利要求3所述的一种磷、氮、硅协效大分子无卤
7.根据权利要求3所述的一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：催化剂采用有机硅烷，用量为反应物总质量的3％，并且在反应开始前加入，确保在反应初级就可发挥作用。
...【技术特征摘要】
1.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂,其特征在于：包括以下原料：磷酸三苯酯、三聚氰胺、氨基硅烷、溶剂、交联剂、稳定性和催化剂。
2.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂,其特征在于：所述磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂用量百分比为：磷酸三苯酯5％至20％，三聚氰胺5％至20％，氨基硅烷5％至10％，交联剂采用硅烷偶联剂且用量1％至10％，稳定剂采用抗氧化剂且用量0.1％至5％。
3.一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种磷、氮、硅协效大分子无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述s1步骤中在进行高温反应时，应当采取安全措施，将原料整体放置在...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，
申请(专利权)人：广州青晏化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。