CN102516598A - 一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，同时也提供了一种以复合型三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂制备方法。其方法包括将三聚氰胺与盐酸或乙酸溶液，进行酸化反应；在酸化反应液中加入可溶性过渡金属酸盐溶液生成三聚氰胺过渡金属盐沉淀物；减压抽滤，洗涤、烘干研磨即得。本发明方法处理工艺简单，反应条件温和容易控制，在80～100℃和常压下可实现工业化生产；所制产品为无机阻燃体系，兼具阻燃和消烟功能，价格较低。

Description

一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工阻燃材料及其制备方法，具体地说是一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂及其制备方法。
背景技术
三聚氰胺(MA)及其盐类(氰尿酸盐(MCA)、磷酸盐(MP)、焦磷酸盐(MPP)、聚磷酸盐、硼酸盐、邻苯二甲酸盐、草酸盐等是一类氮系及氮-磷系阻燃剂，是构成无卤膨胀型阻燃剂(IFR)的重要组分(含气源及酸盐)。氮系及氮-磷系阻燃剂可与卤-锑系、磷系及卤-磷系、无机系并列为当今的四大阻燃系统。由于MA及其盐类具有一系列与生态环境相容的特点，对人类健康的危害很小，所以在环保要求日益严格的今天，备受阻燃技术领域的瞩目与青睐，其应用日益增多。三聚氰胺及其盐类阻燃剂之所以获得广泛关注是由于其具有一系列优点：(1)低毒及低腐蚀性。(2)生烟量低。(3)热稳定性较高。(4)价格相对低廉。另外，此类阻燃剂的密度低，多在1.55-1.80g/cm3左右，远低于卤-锑系统而且大多为白色粉体。这些优点促进了人们对三聚氰胺盐类阻燃剂的广泛研究及应用。但是，现有的三聚氰胺及其盐类阻燃剂同时具有阻燃效率较低，与聚合物相容性差等缺点；而且一般具有一定的水溶性和吸湿性，尤其是随着温度的升高，溶解度逐步增大。如MA在25℃的溶解度为0.6克/100克水，而100℃达到6.4克/100克水。这就造成如在潮湿的环境中使用时，阻燃剂易迁移溶出，由此导致材料的阻燃性能降低。三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)虽然相对MA的溶解度较低(0.03克/100克水)，但对PVC的阻燃效率亦较低；而三聚氰胺磷酸盐(MP)不但溶解度较大(0.54克/100克水)，而且对PVC几乎不具有阻燃作用。
因此，如何解决此类阻燃剂阻燃效率低、水溶性及与聚合物相容性差等问题是无卤膨胀型阻燃剂的重点研究课题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种新的三聚氰胺盐阻燃消烟剂，其溶解度低、阻燃效率高、并可有效克服现有三聚氰胺盐阻燃剂遇水、遇湿易流失的缺陷。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明所提供的三聚氰胺盐阻燃消烟剂，其有效成分为酸化三聚氰胺与可溶性过渡金属酸盐反应生成的三聚氰胺过渡金属盐。
或是其有效成分为酸化三聚氰胺与可溶性金属盐、可溶性过渡金属酸盐反应生成的复合型三聚氰胺过渡金属盐。
本发明中所说的可溶性过渡金属酸盐是可溶性钼酸盐、钨酸盐的一种，或是钼酸盐与钨酸盐的混合物。如Na2MoO4、Na2WO4中的一种，或Na2MoO4与Na2WO4的混合物。
本发明所述可溶性金属盐为可溶性铁盐(如FeCl3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3)、可溶性钴盐(如CoCl2·6H2O，CoSO4·7H2O)、可溶性镍盐(如NiCl2·6H2O，NiSO4·7H2O，NiNO3·7H2O)、可溶性铜盐(如CuCl2·2H2O、CuSO4·5H2O、Cu(NO3)2·3H2O)、可溶性锌盐(ZnCl2，ZnSO4·7H2O，ZnNO3·6H2O)、可溶性镁及可溶性钙盐中的一种或其任意两种混合物。
本发明在此提供了一种以三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，同时也提供了一种以复合型三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂制备方法。
以三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，包括如下步骤：
(a)首先将三聚氰胺与盐酸或乙酸溶液，在80～100℃，搅拌，进行酸化反应，得到三聚氰胺酸化反应液；在此反应中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为0.1-3倍摩尔量；
(b)在上述三聚氰胺酸化反应液中加入可溶性过渡金属酸盐溶液，在80～100℃下，混合搅拌，反应4～8小时，生成三聚氰胺过渡金属盐沉淀物；在此反应中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.05-1.5倍摩尔质量；
(c)减压抽滤，对三聚氰胺过渡金属盐沉淀物进行洗涤、在80～150℃条件下，烘干8～24小时，研磨即得。
在上述方法中所述的a步骤中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺优选1～3倍摩尔质量；b步骤中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺优选0.5-1.5倍摩尔质量。
以复合型三聚氰胺过渡金属盐为有效成分的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，包括如下步骤：
(a)首先将三聚氰胺与盐酸或乙酸溶液，在80～100℃，搅拌0.5～2小时，进行酸化反应，得到三聚氰胺酸化反应液；在此反应中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为1～3倍摩尔量；
(b)在上述三聚氰胺酸化反应液中加入可溶性金属盐溶液，在80～100℃下，搅拌0.5～2小时，形成均匀的混合溶液；在此反应中可溶性金属盐的用量相对于三聚氰胺为0.1～5倍摩尔质量；
(c)在上述混合溶液中加入可溶性过渡金属酸盐溶液，在80～100℃下，混合搅拌，反应4～8小时，生成复合三聚氰胺过渡金属盐沉淀物；在此反应中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.6-11.5倍摩尔质量；
(d)、减压抽滤，对复合三聚氰胺过渡金属盐沉淀物进行洗涤、在80～150℃条件下，烘干8～24小时，研磨即得。
上述制备方法中，a步骤中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺优选1～3倍摩尔质量；b步骤中可溶性金属盐的用量相对于三聚氰胺优选0.1～0.5倍摩尔质量；c步骤中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺优选0.6-3倍摩尔质量。
本发明方法所述的可溶性过渡金属盐溶液为可溶性铁盐(如FeCl3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Fe2(SO4)3)、可溶性钴盐(如CoCl2·6H2O，CoSO4·7H2O)、可溶性镍盐(如NiCl2·6H2O，NiSO4·7H2O，NiNO3·7H2O)、可溶性铜盐(如CuCl2·2H2O、CuSO4·5H2O、Cu(NO3)2·3H2O)、可溶性锌盐(ZnCl2，ZnSO4·7H2O，ZnNO3·6H2O)、可溶性镁及可溶性钙盐中的一种或其任意两种混合物。
本发明利用价格便宜的三聚氰胺在降解过程中产生大量气体的特点，与具有优良阻燃消烟作用的金属反应生成一种三聚氰胺过渡金属盐，其与高分子基体或外加成炭剂构成膨胀阻燃体系，克服了三聚氰胺阻燃效率低、溶解度较大、遇水或环境湿度大时容易流失等缺点，在提高了阻燃消烟效率的同时降低了阻燃剂的溶解度。
本发明更为突出的优点是：1、处理工艺简单，反应条件温和容易控制，在80～100℃和常压下可实现工业化生产；2、阻燃剂为无机阻燃体系，兼具阻燃和消烟功能，价格较低；3、阻燃剂较三聚氰胺溶解度进一步降低。
具体实施方式
实施例1：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取12.10g(0.05摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加入带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将该沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得(MA)2MoO4白色粉末状产品(钼酸二三聚氰胺)19.58g，收率为94.56％，样品溶解度为0.40g/100g H2O。
实施例2：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入1.0M的盐酸200mL(0.2摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.20g(0.1摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将该沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得MAMoO4白色粉末状产品(钼酸三聚氰胺)27.79g，收率为96.49％，样品溶解度为0.03g/100g H2O。
实施例3：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入1.2M的盐酸250mL(0.3摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取36.30g(0.15摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于300mL水中；将上述两种溶液同时滴加入带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将该沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得白色粉末状产品(三钼酸二三聚氰胺)35.39g，收率为95.91％，样品溶解度为0.01g/100g H2O。分子式：(MA)2(MoO4)3。
实施例4：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取16.49g(0.05摩尔)的Na2WO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得白色粉末状产品(钨酸二三聚氰胺)19.24g，收率为76.65％，样品溶解度为0.27g/100g H2O。分子式：(MA)2WO4
实施例5：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入13.33gFe(NO3)3·9H2O(0.033摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得棕黄色粉末状产品(钼酸铁合三钼酸二三聚氰胺)28.14g，收率为92.34％，样品溶解度为0.17g/100g H2O。分子式：3(MA)2MoO4·Fe2(MoO4)3。
实施例6：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入1M的盐酸100mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入11.90g CoCl2·6H2O(0.05摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得紫色粉末状产品(钼酸钴合钼酸二三聚氰胺)28.61g，收率为90.39％，样品溶解度为0.19g/100g H2O。分子式：(MA)2MoO4·CoMoO4。
实施例7：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入11.89g NiCl2·6H2O(0.05摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加入带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸镍合钼酸二三聚氰胺)28.93g，收率为91.45％，样品溶解度为0.23g/100g H2O。分子式：(MA)2MoO4·NiMoO4。
实施例8：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入8.52g CuCl2·2H2O(0.05摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸二三聚氰胺)31.35g，收率为98.61％，样品溶解度为0.22g/100g H2O。分子式：(MA)2MoO4·CuMoO4。
实施例9：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入14.87g ZnNO3·6H2O(0.05摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得白色粉末状产品(钼酸锌合钼酸二三聚氰胺)30.27g，收率为94.74％，样品溶解度为0.34g/100g H2O。分子式：(MA)2MoO4·ZnMoO4。
实施例10：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入10.95g CaCl2·6H2O(0.05摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得白色粉末状产品(钼酸钙合钼酸二三聚氰胺)28.01g，收率为91.22％，样品溶解度为0.06g/100g H2O。分子式：(MA)2MoO4·CaMoO4。
实施例11：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入5.95g NiCl2·6H2O(0.025摩尔)及4.26g CuCl2·2H2O(0.025摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸镍合二钼酸二三聚氰胺)29.62g，收率为93.55％，样品溶解度为0.076g/100gH2O。分子式：2(MA)2MoO4·NiMoO4·CuMoO4。
实施例12：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入7.44g ZnNO3·6H2O(0.025摩尔)及4.26g CuCl2·2H2O(0.025摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸锌合二钼酸二三聚氰胺)29.57g，收率为92.72％，样品溶解度为0.28g/100gH2O。分子式：2(MA)2MoO4·ZnMoO4·CuMoO4。
实施例13：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入4.96g ZnNO3·6H2O(0.017摩尔)，3.97g NiCl2·6H2O(0.017摩尔)及2.84g CuCl2·2H2O(0.017摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.19g(0.10摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅蓝绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸镍合钼酸锌三钼酸二三聚氰胺)29.36g，收率为92.59％，样品溶解度为0.067g/100g H2O。分子式：3(MA)2MoO4·ZnMoO4·NiMoO4·CuMoO4。
实施例14：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入6.0M的醋酸33.33mL(0.2摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取24.20g(0.1摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将该沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得MAMoO4白色粉末状产品(钼酸三聚氰胺)24.86g，收率为86.30％，样品溶解度为0.055g/100g H2O。
实施例15：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入6.0M的醋酸50mL(0.3摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；在另一500mL的烧杯中称取36.30g(0.15摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于300mL水中；将上述两种溶液同时滴加入带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将该沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得白色粉末状产品(三钼酸二三聚氰胺)33.17g，收率为89.90％，样品溶解度为0.057g/100g H2O。分子式：(MA)2(MoO4)3。
实施例16：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸200mL(0.1摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入1.70g CuCl2·2H2O(0.01摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取14.51g(0.06摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸二三聚氰胺)21.93g，收率为95.61％，样品溶解度为0.34g/100g H2O。分子式：5(MA)2MoO4·CuMoO4。
实施例17：
称取1.26g(0.01摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸60mL(0.03摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入17.0g CuCl2·2H2O(0.1摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取27.82g(0.115摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在300mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸二三聚氰胺)25.70g，收率为98.77％，样品溶解度为0.0093g/100g H2O。分子式：(MA)2(MoO4)3·20CuMoO4。
实施例18：
称取12.61g(0.1摩尔)三聚氰胺于500mL的烧杯中，加入0.5M的盐酸400mL(0.2摩尔)，加热至85℃，形成均匀的溶液；然后，加入17.0g CuCl2·2H2O(0.1摩尔)，搅拌使形成澄清均匀溶液；在另一500mL的烧杯中称取48.37g(0.2摩尔)的Na2MoO4 2H2O溶于250mL水中；将上述两种溶液同时滴加如带有搅拌器和回流冷凝装置的2L的四颈瓶中，滴加完毕后，在85℃搅拌4小时，减压抽滤，将沉淀在400mL水中洗涤两次，再次抽滤，将沉淀在120℃烘干12小时，研磨得浅绿色粉末状产品(钼酸铜合钼酸三聚氰胺)49.68g，收率为97.31％，样品溶解度为0.026g/100g H2O。分子式：MAMoO4·CuMoO4。
实施例19：
本发明所述的三聚氰胺盐阻燃消烟剂以及复合型三聚氰胺盐阻燃消烟剂的溶解度测定及阻燃性能测试比较：
溶解度的测定方法：
称取(5.00±0.02)g阻燃剂样品放入250mL烧杯中，加入(100±0.5)mL去离子水，将烧杯放入恒温水浴中，在25℃条件下搅拌溶解1h后，于离心管中离心15分钟分离。取出上层清液，采用减重法在(110±5)℃烘箱中烘干至恒重，计算阻燃剂的溶解度。
极限氧指数(LOI)：在氮氧混合气体中，维持样品材料燃烧所需的最小氧气百分数，用来表征阻燃剂的阻燃效果。按ASTM D2863-2000标准，使用HC-2氧指数仪(南京江宁分析仪器厂)测定，试样尺寸140mm×6mm×3mm。
烟密度等级(SDR)及最大烟密度(MSD)：通过测定样品材料燃烧产生的烟雾对光的阻挡率来确定烟的浓度的大小。按GB/T 862721999标准，使用南京江宁分析仪器厂的JCY21型建材烟密度测试仪测定，试样尺寸为25.3mm×25.3mm×6.0mm。
为保证结果的准确性。所有样品的溶解度、LOI及SDR等测试均平行测定三次，取其平均值。
样品材料的配方：PVC 100g，增塑剂(DOP)40g，稳定剂(丁基硫醇锡)3g，润滑剂(硬脂酸及硬脂酸钙混合物，质量比为1比1)1g，偶联剂(NDZ-311，二(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯)1g，阻燃剂30g。
测试结果详见表1。
表1：
Figure BDA0000117695360000101
Figure BDA0000117695360000111
从表1可以看出，本发明所制备的阻燃消烟剂其阻燃消烟性能明显优于现有的三聚氰胺及其盐类，而溶解度明显低于现有的三聚氰胺及其盐类。
本发明列举的实施例旨在更进一步地阐明本发明的特性及其制备方法和应用，其不作为对本发明的保护范围构成任何不利的限制。

Claims (9)

1.一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂, 其特征在于其有效成分为酸化三聚氰胺与可溶性过渡金属酸盐反应生成的三聚氰胺过渡金属盐。
2.一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂, 其特征在于其有效成分为酸化三聚氰胺与可溶性金属盐、可溶性过渡金属酸盐反应生成的复合型三聚氰胺过渡金属盐。
3.根据权利要求1或2所述三聚氰胺盐阻燃消烟剂，其特征在于所说的可溶性过渡金属酸盐是可溶性钼酸盐、钨酸盐的一种，或是钼酸盐与钨酸盐的混合物。
4.根据权利要求2 所述的三聚氰胺盐阻燃消烟剂，其特征在于所述可溶性金属盐为可溶性铁盐、可溶性钴盐、可溶性镍盐、可溶性铜盐、可溶性锌盐、可溶性镁及可溶性钙盐中的一种或其任意两种混合物。
5.一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，其特征包括如下步骤：
(a) 首先将三聚氰胺与盐酸或乙酸溶液，在80～100℃，搅拌，进行酸化反应，得到三聚氰胺酸化反应液；在此反应中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为0.1～3倍摩尔质量；
(b)在上述三聚氰胺酸化反应液中加入可溶性过渡金属酸盐溶液，在80～100℃下，混合搅拌，反应4～8小时，生成三聚氰胺过渡金属盐沉淀物；在此反应中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.05～1.5倍摩尔质量；
（c）减压抽滤，对三聚氰胺过渡金属盐沉淀物进行洗涤、在80～150℃条件下，烘干8～24小时，研磨即得。
6.根据权利要求5所述的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于所述的a步骤中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为1～3倍摩尔质量； b步骤中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.5～1.5倍摩尔质量。
7.一种三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，其特征包括如下步骤：
(a) 首先将三聚氰胺与盐酸或乙酸溶液，在80～100℃，搅拌0.5～2小时，进行酸化反应，得到三聚氰胺酸化反应液；在此反应中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为1～3倍摩尔质量；
（b）在上述三聚氰胺酸化反应液中加入可溶性金属盐溶液，在80～100℃下，搅拌0.5～2小时，形成均匀的混合溶液； 在此反应中可溶性金属盐的用量相对于三聚氰胺为0.1～5倍摩尔质量；
(c)在上述混合溶液中加入可溶性过渡金属酸盐溶液，在80～100℃下，混合搅拌，反应4～8小时，生成复合三聚氰胺过渡金属盐沉淀物；在此反应中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.6～11.5倍摩尔质量；
（d）、减压抽滤，对复合三聚氰胺过渡金属盐沉淀物进行洗涤、在80～150℃条件下，烘干8～24小时，研磨即得。
8.根据权利要求7所述的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于所述的a步骤中盐酸或乙酸的用量相对于三聚氰胺为1～3倍摩尔质量； b步骤中可溶性金属盐的用量相对于三聚氰胺为0.1～2倍摩尔质量； c步骤中可溶性过渡金属酸盐的用量相对于三聚氰胺为0.6～3倍摩尔质量。
9.根据权利要求7所述的三聚氰胺盐阻燃消烟剂的制备方法，其特征在于所述的可溶性过渡金属盐溶液为可溶性铁盐、可溶性钴盐、可溶性镍盐、可溶性铜盐、可溶性锌盐、可溶性镁及可溶性钙盐中的一种或其任意两种混合物。
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