【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃，具体为一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料和制备方法。
技术介绍
1、聚丙烯是一种常见的高分子材料，广泛应用服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、输送管道、食品包装等方面，传统的聚丙烯由于阻燃性较差，容易燃烧，会释放出大量的毒烟，阻碍了聚丙烯的工业发展和市场需求，因此对聚丙烯进行阻燃改性成为研究热点。
2、含磷阻燃剂是一种阻燃效果很好的阻燃剂，如9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（dopo），文献《含dopo磷酸酯阻燃改性环氧丙烯酸树脂的制备及热性能研究》公开了将dopo、甲醛、甲苯二异氰酸酯作为反应物制得含异氰酸酯官能团的异氰酸酯基磷杂菲（c22h17n2o5p），对光固化环氧丙烯酸酯树脂具有优异的阻燃效果，壳聚糖作为天然高分子化合物，来源广泛，可以作为天然膨胀碳源，在阻燃领域中具有作用的应用，因此可以将壳聚糖与氮磷阻燃剂构成膨胀阻燃剂，应用到聚丙烯中增强其阻燃性能。
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壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料和制备方法，解决了聚丙烯材料的抑烟性和阻燃性较差的问题。
3、（二）技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，所述壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
5、（1）制备三聚氰胺接枝壳聚糖：向反应瓶中加入1.5-3%的醋酸溶液
6、（2）制备壳聚糖基膨胀阻燃剂：向反应瓶加入混合溶剂、三聚氰胺接枝壳聚糖搅拌溶胀，然后加入异氰酸酯基磷杂菲（c22h17n2o5p）和催化剂，在70-100 ℃反应12-36 h，反应后加置于冰水浴中冷却，加入去离子水形成沉淀，然后依次使用丙酮和乙醇进行离心洗涤，得到磷杂菲-三聚氰胺接枝壳聚糖，即为壳聚糖基膨胀阻燃剂。
7、（3）制备壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料：将聚丙烯、壳聚糖基膨胀阻燃剂、0.2-0.6%的抗氧剂1010、0.5-1.5%的润滑剂硬聚丙烯蜡、0.2-1%抗静电剂炭黑置于双辊塑炼机中，在120-135 ℃中塑炼，然后挤出母粒，得到壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料。
8、优选的，所述步骤（1）中壳聚糖、戊二醛和三聚氰胺的质量比为100:15-30:6-15。
9、优选的，所述步骤（1）中偶联反应的温度为30-60 ℃，反应时间为6-12 h。
10、优选的，所述步骤（2）中催化剂为辛酸亚锡。
11、优选的，所述步骤（2）中混合溶剂为n,n-二甲基甲酰胺和1,4-二氧六环，两者体积比为100:25-60。
12、优选的，所述步骤（2）中三聚氰胺接枝壳聚糖、异氰酸酯基磷杂菲和催化剂的质量比为100:18-40:0.06-0.15。
13、优选的，所述步骤（3）中聚丙烯和壳聚糖基膨胀阻燃剂的质量比为100:3-8。
14、（三）有益的技术效果
15、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：
16、该一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，以戊二醛作为交联剂，分别与壳聚糖的氨基，以及三聚氰胺的氨基发生席夫碱反应，得到三聚氰胺接枝壳聚糖，从而将三聚氰胺接枝到壳聚糖中，然后在辛酸亚锡的催化作用下，使异氰酸酯基磷杂菲的异氰酸酯官能团与壳聚糖接枝的三聚氰胺的氨基发生加成反应，得到磷杂菲-三聚氰胺接枝壳聚糖，从而将磷杂菲小分子进一步接枝到壳聚糖中。
17、该一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，磷杂菲-三聚氰胺接枝壳聚糖中的壳聚糖分子含碳量高，作为天然膨胀碳源，三聚氰胺作为气源，磷杂菲小分子作为磷源，构成膨胀阻燃剂体系，并且壳聚糖与聚丙烯具有良好的相容性，使得磷杂菲-三聚氰胺接枝壳聚糖具有分散在聚乙烯基体中，在燃烧过程中，磷杂菲热解生成磷酸衍生物，进行促进炭化和捕捉燃烧链式自由基的作用，三聚氰胺热分解生成氮气、氨气等气体形成气源，促进壳聚糖热裂解形成连续致密的炭阻隔层，从而起来良好的抑烟和防熔滴效果，显著增强了聚丙烯的阻燃性能。
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1.一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中壳聚糖、戊二醛和三聚氰胺的质量比为100:15-30:6-15。
3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中偶联反应的温度为30-60 ℃，反应时间为6-12 h。
4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（2）中催化剂为辛酸亚锡。
5.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（2）中混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和1,4-二氧六环，两者体积比为100:25-60。
6.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（2）中三聚氰胺接枝壳聚糖、异氰酸酯基磷杂菲和催化剂的质量比为100:18-40:0.06-0.15。
7.
...【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中壳聚糖、戊二醛和三聚氰胺的质量比为100:15-30:6-15。
3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中偶联反应的温度为30-60 ℃，反应时间为6-12 h。
4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖基膨胀阻燃剂改性聚丙烯复合材料，其特征在于：所述步骤（2）中催...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秀咪，陈雨薇，方妍妍，
申请(专利权)人：武汉市升深遇缎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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