本发明涉及工程塑料领域,具体地,涉及无卤阻燃工程塑料的及其制备方法。
背景技术:
:工程塑料作为工程设备和元器件上的重要材料,在工程生产中使用极为广泛,例如,其可以作为塑料机械手、塑料机械臂、或是开关、线圈盒,或是通讯器材和工具外壳的材料。而其作为工程设备使用时,因使用环境较为恶劣,因此,其阻燃性能也大大决定了其使用范围和使用时的安全性。而现有技术中大多为卤系阻燃塑料,而卤系阻燃塑料在高温或是燃烧时,则会产生有毒气体,同时其发烟量较大,也会导致人员窒息死亡。因此,提供一种无卤阻燃塑料,大大提高使用的安全性的无卤阻燃工程塑料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。技术实现要素:针对上述现有技术,本发明的目的在于克服现有技术中大多为卤系阻燃塑料,而卤系阻燃塑料在高温或是燃烧时,则会产生有毒气体,同时其发烟量较大,也会导致人员窒息死亡的问题,从而提供一种无卤阻燃塑料,大大提高使用的安全性的无卤阻燃工程塑料及其制备方法。为了实现上述目的,本发明提供了一种无卤阻燃工程塑料的制备方法,其中,所述制备方法包括:1)将1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、三氯氧磷、脱氢醋酸钠和乙腈在氮气保护的条件下,置于温度为60-90℃的条件下反应5-7h后过滤,而后置于温度为60-100℃的条件下干燥,制得固体m1;2)在溶剂存在的条件下,将步骤1)中制得的固体m1在加热条件下与4,4'-二氨基二苯基甲烷混合后过滤,将滤渣置于0-5℃条件下冷却,得到沉淀m2;3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、步骤2)中制得的沉淀m2、尼龙纤维和增韧剂混合熔炼后,经挤出、冷却、切粒后,制得无卤阻燃工程塑料。本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的无卤阻燃工程塑料。通过上述技术方案,本发明将1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、三氯氧磷、脱氢醋酸钠和乙腈反应,制得固体,而后将上述固体与4,4'-二氨基二苯基甲烷反应并过滤,取沉淀,再将上述沉淀与聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙纤维和增韧剂混合熔炼,制得塑料,从而使得上述方法制得的塑料在不含有卤素的前提下,具有较好的阻燃性能,大大提高了其使用的安全性。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供了一种无卤阻燃工程塑料的制备方法,其中,所述制备方法包括:1)将1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、三氯氧磷、脱氢醋酸钠和乙腈在氮气保护的条件下,置于温度为60-90℃的条件下反应5-7h后过滤,而后置于温度为60-100℃的条件下干燥,制得固体m1;2)在溶剂存在的条件下,将步骤1)中制得的固体m1在加热条件下与4,4'-二氨基二苯基甲烷混合后过滤,将滤渣置于0-5℃条件下冷却,得到沉淀m2;3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、步骤2)中制得的沉淀m2、尼龙纤维和增韧剂混合熔炼后,经挤出、冷却、切粒后,制得无卤阻燃工程塑料。本发明将1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、三氯氧磷、脱氢醋酸钠和乙腈反应,制得固体,而后将上述固体与4,4'-二氨基二苯基甲烷反应并过滤,取沉淀,再将上述沉淀与聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙纤维和增韧剂混合熔炼,制得塑料,从而使得上述方法制得的塑料在不含有卤素的前提下,具有较好的阻燃性能,大大提高了其使用的安全性。上述原料的用量可以在宽的范围内选择,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,相对于100重量份的所述聚对苯二甲酸丁二醇酯,所述沉淀m2的用量为10-20重量份,所述尼龙纤维的用量为5-10重量份,所述增韧剂的用量为1-5重量份。进一步优选的实施方式中,相对于10g的所述1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷,所述三氯氧磷的用量为2-5ml,所述脱氢醋酸钠的用量为5-15ml,所述乙腈的用量为80-120ml。在本发明的另一优选的实施方式中,步骤2)中,相对于10重量份的所述固体m1,所述4,4'-二氨基二苯基甲烷的用量为4-8重量份,所述溶剂的用量为150-220重量份。进一步优选的实施方式中,步骤1)中所述1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷的制备方法包括:将二噁烷、季戊四醇和三氯氧磷置于温度为90-100℃的条件下反应6-8h后,过滤,制得1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷。上述材料的用量可以在宽的范围内选择,例如,一种优选的实施方式中,相对于10g的季戊四醇,所述二噁烷的用量为35-45ml,所述三氯氧磷的用量为5-8ml。进一步优选的实施方式中,步骤1)中还可以包括将过滤后的固体经三氯乙烷洗涤2-5次后再进行干燥,且干燥时间为10-15h。在本发明的一种更为优选的实施方式中,步骤2)中还可以包括将过滤后的滤渣经水洗涤2-5次后再进行冷却。进一步优选的实施方式中,步骤2)中还包括在冷却后置于70-90℃的条件下进行干燥,得到沉淀m2。步骤2)中的溶剂可以在宽的范围内选择,例如,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤2)中的溶剂可以选择为水。本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的无卤阻燃工程塑料。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。其中,所述1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷为通过如下方法制得:将40ml的二噁烷、10g的季戊四醇和6ml的三氯氧磷置于温度为95℃的条件下反应7h后,过滤,制得1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷。实施例11)将10g的1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、2ml的三氯氧磷、5ml的脱氢醋酸钠和80ml的乙腈在氮气保护的条件下,置于温度为60℃的条件下反应5h后过滤,再经三氯乙烷洗涤3次,而后置于温度为60℃的条件下干燥10h,制得固体m1;2)在150重量份的水存在的条件下,将10重量份的步骤1)中制得的固体m1在加热条件下与4重量份的4,4'-二氨基二苯基甲烷混合后过滤,将滤渣先经水洗涤3次后置于0℃条件下冷却,而后置于70℃的条件下进行干燥,得到沉淀m2;3)将100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、10重量份的步骤2)中制得的沉淀m2、5重量份的尼龙纤维和1重量份的增韧剂混合熔炼后,经挤出、冷却、切粒后,制得无卤阻燃工程塑料a1。实施例21)将10g的1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、5ml的三氯氧磷、15ml的脱氢醋酸钠和120ml的乙腈在氮气保护的条件下,置于温度为90℃的条件下反应7h后过滤,再经三氯乙烷洗涤3次,而后置于温度为100℃的条件下干燥15h,制得固体m1;2)在200重量份的水存在的条件下,将10重量份的步骤1)中制得的固体m1在加热条件下与8重量份的4,4'-二氨基二苯基甲烷混合后过滤,将滤渣先经水洗涤3次后置于5℃条件下冷却,而后置于90℃的条件下进行干燥,得到沉淀m2;3)将100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份的步骤2)中制得的沉淀m2、10重量份的尼龙纤维和5重量份的增韧剂混合熔炼后,经挤出、冷却、切粒后,制得无卤阻燃工程塑料a2。实施例31)将10g的1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷、3ml的三氯氧磷、10ml的脱氢醋酸钠和100ml的乙腈在氮气保护的条件下,置于温度为80℃的条件下反应6h后过滤,再经三氯乙烷洗涤3次,而后置于温度为80℃的条件下干燥12h,制得固体m1;2)在180重量份的水存在的条件下,将10重量份的步骤1)中制得的固体m1在加热条件下与6重量份的4,4'-二氨基二苯基甲烷混合后过滤,将滤渣先经水洗涤3次后置于3℃条件下冷却,而后置于80℃的条件下进行干燥,得到沉淀m2;3)将100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、15重量份的步骤2)中制得的沉淀m2、8重量份的尼龙纤维和3重量份的增韧剂混合熔炼后,经挤出、冷却、切粒后,制得无卤阻燃工程塑料a3。实施例4按照实施例1的制备方法进行制备,不同的是,沉淀m2的用量为3重量份,尼龙纤维的用量为2重量份,制得无卤阻燃工程塑料a4。实施例5按照实施例2的制备方法进行制备,不同的是,三氯氧磷的用量为1ml,脱氢醋酸钠的用量为2ml,乙腈的用量为50ml,制得无卤阻燃工程塑料a5。对比例1按照实施例1的制备方法进行制备,不同的是,不添加三氯氧磷和脱氢醋酸钠,制得工程塑料d1。对比例2按照实施例2的制备方法进行制备,不同的是,不经过步骤2),将固体m1直接与聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙纤维和增韧剂混炼,制得工程塑料d2。对比例3按照实施例3的制备方法进行制备,不同的是,不添加尼龙纤维,制得工程塑料d3。测试例将上述制得的a1-a5和d1-d3分别按照gb/t1040检测其拉伸强度,按照ul-94检测其阻燃性能,得到的结果如表1所示。表1编号拉伸强度(mpa)阻燃性a1165.3v-0a2162.9v-0a3163.7v-0a4156.4v-1a5154.9v-1d1132.6hbd2134.2hbd3115.6v-2以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12