焦磷酸哌嗪基阻燃剂及其制备方法、阻燃树脂组合物与流程

本申请属于材料，尤其涉及一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂及其制备方法、阻燃树脂组合物。

背景技术：

1、焦磷酸哌嗪基膨胀型阻燃剂多年来一直用于阻燃聚丙烯(pp)，其阻燃效果主要是通过酸源、气源和炭源的相互作用，在表面形成连续膨胀的焦炭层，隔绝氧气和热来达到。由于其p/n元素含量大，很容易实现气相和凝聚相的协同阻燃，从而达到pp的ul-94v-0阻燃要求，以及具有无卤、环保、吸湿性低等优点，并且与pp也具有良好的相容性。

2、研究表明，在焦磷酸哌嗪基阻燃膨胀体系中加入少量无机增效剂能够显著提高它的阻燃性能并减少对复合材料物理性能的影响。例如，金属氢氧化物与焦磷酸哌嗪基膨胀体系具有出色的协同阻燃作用，金属氢氧化物作为催化剂，可有效促进酯化作用使复合材料炭化，催化体系脱水氧化，从而提高复合材料的阻燃性。

3、然而，现有技术通过直接将金属氢氧化物与焦磷酸哌嗪基膨胀体系进行混合，难以达到理想的提高阻燃性并减少对复合材料物理性能影响的效果。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，旨在解决现有技术通过直接将金属氢氧化物与焦磷酸哌嗪基膨胀体系进行混合，难以达到理想的提高阻燃性并减少对复合材料物理性能的效果的问题。

2、本申请实施例是这样实现的，一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，包括：

3、通过在焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺的组合物、金属盐的混合水溶液中加入碱性溶液进行反应，以形成由金属氢氧化物包裹的焦磷酸哌嗪基阻燃剂。

4、本申请实施例的另一目的在于一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂，所述焦磷酸哌嗪基阻燃剂是由所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法制备得到。

5、本申请实施例的另一目的在于一种阻燃树脂组合物，所述阻燃树脂组合物包括所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂。

6、本申请实施例提供的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，通过在焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺的组合物、金属盐的混合水溶液中加入碱性溶液进行反应，利用沉淀法在制备生成金属氢氧化物的过程中同时包裹焦磷酸哌嗪基膨胀型阻燃剂，得到高阻燃性能、高分散效果的焦磷酸哌嗪基膨胀体系阻燃剂，整体制备工艺简单；另外，通过在树脂组合物中加入该金属氢氧化物包裹的焦磷酸哌嗪基阻燃剂，所得阻燃树脂组合物具有更为优异的阻燃性能和加工性能。

技术特征：

1.一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺的组合物与所述金属氢氧化物的质量比为1:(0.03～0.05)。

3.根据权利要求1或2所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺的组合物是由焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺按照质量比(1：1)～(3：1)混合而成。

4.根据权利要求1所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐的结构式为mnz+ad-；其中，所述mnz+选自锌离子、镁离子、铝离子中的一种；所述ad-为硫酸根离子、硝酸根离子及氯离子中的一种。

5.根据权利要求4所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述mnz+为锌离子；所述ad-为硫酸根离子。

6.根据权利要求1所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求1所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为液碱、氨水中的一种。

8.根据权利要求7所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为液碱。

9.一种焦磷酸哌嗪基阻燃剂，其特征在于，所述焦磷酸哌嗪基阻燃剂是由权利要求1-8任一所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法制备得到。

10.一种阻燃树脂组合物，其特征在于，所述阻燃树脂组合物包括权利要求9所述的焦磷酸哌嗪基阻燃剂。

技术总结
本申请适用于材料技术领域，提供了焦磷酸哌嗪基阻燃剂及其制备方法、阻燃树脂组合物，其中，所述焦磷酸哌嗪基阻燃剂的制备方法，包括：通过在焦磷酸哌嗪和聚磷酸三聚氰胺的组合物、金属盐的混合水溶液中加入碱性溶液进行反应，以形成由金属氢氧化物包裹的焦磷酸哌嗪基阻燃剂。本申请利用沉淀法在制备生成金属氢氧化物的过程中同时包裹焦磷酸哌嗪基膨胀型阻燃剂，得到高阻燃性能、高分散效果的焦磷酸哌嗪基膨胀体系阻燃剂，整体制备工艺简单；另外，通过在树脂组合物中加入该金属氢氧化物包裹的焦磷酸哌嗪基阻燃剂，所得阻燃树脂组合物具有更为优异的阻燃性能和加工性能。

技术研发人员：鞠鹏,陈志钊,李章武,陈敏聪,谢思正,韦相太,周侃,陈伟杰
受保护的技术使用者：池州聚石化学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16