CN105566682B

CN105566682B - 一种基于核苷酸的阻燃微球及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105566682B
Application number: CN201510980805.1A
Authority: CN
Inventors: 李娟�; 王志敬
Original assignee: Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Current assignee: Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2035-12-23
Also published as: CN105566682A

Abstract

本发明公开一种基于核苷酸的阻燃微球及其制备方法和应用。阻燃微球的结构式如式(1)所示。该方法是将三聚氰胺与含醛基的化合物调节PH值至8～13，反应得到含有羟基的预聚液；将核苷酸溶于去离子水中，加入分散剂聚乙烯醇，升温到30～90℃，搅拌1～5h，得到核苷酸溶液；将预聚液滴加到核苷酸溶液中，调节pH值至1～6，30～90℃下反应1～8h，分离得到阻燃微球；最后将阻燃微球浸渍于硅烷偶联剂溶液中，对微球表面的活性基团进行功能化处理。本发明阻燃微球原料来源于生物材料，减少了对石化等不可再生资源的消耗，同时该阻燃微球属于非卤体系，减少了材料燃烧过程中的二次危害，属于环境友好型绿色环保阻燃剂。

Description

一种基于核苷酸的阻燃微球及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及生物基阻燃剂及其制备方法，具体涉及一种基于核苷酸的阻燃微球及其制备方法和应用，尤其是在阻燃高分子材料中的应用。

背景技术

高分子材料的应用日益广泛，成为与人们物质生活息息相关、不可或缺的材料之一。但是，由于本身结构的原因，大部分高分子材料都是易燃的，因此在给人们生活带来便利的同时，却隐藏着火灾安全隐患。赋予材料阻燃性能是国际上通用的预防火灾事故的重要手段，可以避免火灾的发生或者起码起到阻滞燃烧、延缓火灾蔓延、争取逃生和救援时间等作用，对保护人类的生命财产安全具有重要意义。

通过向聚合物材料中加入阻燃剂，或者通过在聚合物主链中引入阻燃基团可以降低聚合物的可燃性。现有的阻燃剂可以粗略地分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。卤系阻燃剂因其高性价比，相容性好，操作简单等优点被广泛使用，虽然可以很好地改善材料的阻燃性能，但其在使用过程中会伴随着有毒和腐蚀性气体的产生，对人类造成二次伤害。另外，有资料表明部分卤系阻燃材料在燃烧过程中会产生二噁英，具有生物累积性，对环境和地球上的生物危害性大。因此，发展无卤阻燃剂是阻燃技术发展的趋势。在所有的阻燃剂中，膨胀型阻燃剂(IFR)由于在使用过程中不会释放有毒气体、对环境友好等原因，成了人们研究的热点。IFR在燃烧过程中可以在材料表面形成膨胀炭层，起到隔热、隔氧、抑烟的作用，从而使火焰熄灭。IFR一般由酸源、碳源、气源三部分构成。虽然研究得很多，但是仍然存在很多缺点，如效率不高，耐水性差等。因此，目前人们仍在致力于开发综合性能更为优越的新型IFR体系。

基于环境、资源的考虑，开发环境友好、来源广泛的生物基IFR是一种好的解决方案。其中研究最多的是采用淀粉、纤维素、环糊精、壳聚糖等多羟基物质作为IFR的炭源。虽然有一定的效果，但是阻燃效率远低于非生物基的IFR。而且关于天然酸源和气源的研究比较少。最近，意大利的Jenny Alongi等(J.Mater.Chem.A,2013,1,4779-4785)研究了鲱鱼的脱氧核糖核酸(DNA)对棉纤维的阻燃作用，结果表明浸渍了DNA的棉纤维的极限氧指数由18％提升到28％，阻燃性能有了较大的改善。Cuttica F.等(Current Organic Chemistry,2015,18(12):1651-1660)将DNA应用于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的阻燃中，添加了DNA的EVA材料最大释热峰降低了40％，CO和CO₂的释放量分别降低了40％和50％，在改善EVA阻燃性能的同时，降低了材料的生烟量。这些研究表明，DNA具有作为阻燃剂的潜力，但是其价格昂贵，目前主要是作为营养品或生物实验用品，将其做为阻燃剂使用成本太高，不利于工业化。

核苷酸是自然界构成生物体的基元，一般由磷酸、五碳糖、碱基三部分组成，其中磷酸基团可作为酸源，五碳糖可作为碳源，碱基可作为气源。因此其具备了作为IFR的基本成分。而且核苷酸是一种普通的生化原料，价格便宜，具有很好的工业化前景。但是核苷酸热稳定性不好，易溶于水，因此无法直接作为阻燃剂使用。

本专利以核苷酸作为单体，通过化学反应对其进行改性，制备了具有梯度交联结构的阻燃微球，提高了其热稳定性和耐水性，并对其端基进行处理，获得功能性表面，使其可以作为阻燃剂或协同剂用于高分子材料的阻燃。目前国际上尚无对基于核苷酸阻燃微球的制备及应用的研究报道。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种基于核苷酸的阻燃微球，其中核苷酸结构中含有酸源、碳源、气源，具有优异的阻燃性能，同时本发明中的阻燃微球引入了生物基原料核苷酸，降低了对石化等不可再生资源的依赖。

本发明所述阻燃微球的结构式为式(1)：

其中M代表核苷酸基团，为腺苷酸基团、脱氧腺苷酸基团、胞苷酸基团、脱氧胞苷酸基团、鸟苷酸基团、脱氧鸟苷酸基团、尿苷酸基团、胸苷酸基团或肌苷酸基团；-OSiX₃代表修饰微球表面活性基团的偶联剂基团，为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

本发明的另一个目的是提供上述基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，该方法具体步骤是：

步骤(1)、将三聚氰胺与含醛基的化合物置于pH值为8～13的碱溶液中，于30～90℃反应1～8h得到含有羟基的预聚液；

所述的三聚氰胺与含醛基化合物的投料物质的量比为1:3～10；优选为1:3～8。

所述的碱为无机碱类或有机碱类。

所述的含醛基化合物优选下列之一：乙二醛、糠醛、甲醛、戊二醛、多聚甲醛、对苯二甲醛。

步骤(2)、将核苷酸溶于去离子水中，加入分散剂聚乙烯醇，升温到30～90℃，搅拌1～5h，得到核苷酸溶液；

核苷酸与去离子水的质量比为0.15～0.4:1，分散剂聚乙烯醇为核苷酸质量的0.1～0.5﹪；

所述的核苷酸为核苷酸小分子、核苷酸小分子金属钠盐中的一种，其中核苷酸小分子为下列之一：腺苷酸、脱氧腺苷酸、胞苷酸、脱氧胞苷酸、鸟苷酸、脱氧鸟苷酸、尿苷酸、胸苷酸、肌苷酸。

步骤(3)、将步骤(1)中的预聚液，滴加到核苷酸溶液中，滴加时间1～4h，用酸调节溶液的pH值至1～6，温度控制在30～90℃，反应1～8h，分离得到阻燃微球。

所述的核苷酸与预聚液中三聚氰胺的投料物质的量比为0.5～3.5:1。

所述的酸为无机酸或有机酸。

步骤(4)、将步骤(3)中的得到的阻燃微球浸渍于硅烷偶联剂溶液中，对其端基进行处理，得到表面功能化的阻燃微球。

所述的硅烷偶联剂为下列偶联剂之一：氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

本发明的又一个目的是将上述基于核苷酸的阻燃微球应用于制备高分子材料。

所述的阻燃高分子材料制备方法之一具体如下：阻燃微球与聚合物在50～250℃熔融共混，得到所述的阻燃高分子材料；其中阻燃微球与聚合物的投料质量比为10～100:100。

所述的阻燃高分子材料制备方法之二具体如下：阻燃微球与多聚磷酸盐、多元醇类复配后，与聚合物在50～250℃熔融共混，得到所述的阻燃高分子材料；阻燃微球与多聚磷酸盐和多元醇类混合物的重量比为0.01～30:1，多聚磷酸盐与多元醇类的重量比为2：1～5：1；阻燃微球复配后的阻燃剂与聚合物的投料质量比为10～50:100。

所述的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乳酸、聚苯乙烯、聚氨酯中的一种。

所述的多聚磷酸盐为多聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸三聚氰胺(MPP)中的一种，多元醇类为季戊四醇(含二聚体或三聚体)、淀粉、纤维素、壳聚糖、糊精、甘露醇中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所述的阻燃微球不含卤素，是一种集酸源、碳源、气源于一身的单体分子，阻燃效果好，适用范围广，对环境友好；该阻燃剂的制备操作简单；该阻燃微球与聚合物有很好的相容性，通过机械共混制备高分子阻燃材料；本发明所述的阻燃微球原料来源于生物材料，减少了对石化等不可再生资源的消耗，同时该阻燃微球属于非卤体系，减少了材料燃烧过程中的二次危害，属于环境友好型绿色环保阻燃剂。

附图说明

图1为阻燃微球的扫描电镜(SEM)形貌图；

图2为阻燃微球的能谱图(EDS)。

具体实施方式

以下以具体的实施实例来说明本发明技术的方案，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.1mol(12.61g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水150ml，用氢氧化钠调节溶液的pH至11，加热到30℃，加入37％的甲醛溶液0.3mol(24.34g)，搅拌反应8h，得到澄清透明的预聚液。

称取鸟苷酸0.05mol(18.16g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水100ml，鸟苷酸质量0.5％的分散剂聚乙烯醇(0.09g)，升温到30℃，搅拌3h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，4h滴毕，之后用盐酸调节溶液的PH至6，30℃搅拌反应6h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。以场发射扫描电镜SEM对产品形貌进行表征，如图1。从图中可以看出制得的微球粒径在微米级，大小比较均一。以能谱仪对样品的组成元素进行定性分析，能谱图如图2。通过样品元素的种类及相对比例可知合成得到了核苷酸基阻燃微球。将阻燃微球浸渍于氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为37.2％。

实施例2

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.08mol(10.09g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水120ml，用氢氧化钠调节溶液的PH至10，加热到50℃，加入甲醛溶液0.24mol(19.47g)，搅拌反应4h，得到澄清透明的预聚液。

称取鸟苷酸0.08mol(29.06g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水120ml，鸟苷酸质量0.3％的分散剂聚乙烯醇(0.09g)，升温到50℃，搅拌1.5h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中2.5h滴毕，之后用盐酸调节溶液的PH至5,50℃搅拌反应6h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为47.6％。

实施例3

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.1mol(12.61g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水150ml，用三乙胺调节溶液的PH至13，加热到60℃，加入乙二醛溶液0.5mol，搅拌反应4h，得到澄清透明的预聚液。

称取鸟苷酸0.2mol(72.64g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水200ml，鸟苷酸质量0.1％分散剂聚乙烯醇(0.07g)，升温到60℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，1h滴毕，之后用醋酸调节溶液的PH至4,60℃搅拌反应5h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为53.1％。

实施例4

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.15mol(18.92g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水180ml，用三乙胺调节溶液的PH至9，加热到70℃，加入糠醛溶液0.9mol，搅拌反应3h，得到澄清透明的预聚液。

称取脱氧腺苷酸0.2mol(66.24g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水220ml，脱氧腺苷酸质量0.3％分散剂聚乙烯醇(0.2g)，升温到80℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，0.5h滴毕，之后用甲酸调节溶液的PH至3,80℃搅拌反应3h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为69.6％。

实施例5

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.12mol(15.13g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水160ml，用三乙胺调节溶液的PH至9，加热到90℃，加入戊二醛溶液0.96mol，搅拌反应2h，得到澄清透明的预聚液。

称取腺苷酸0.24mol(83.33g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水250ml，腺苷酸质量0.2％分散剂聚乙烯醇(0.17g)，升温到80℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，0.5h滴毕，之后用甲酸调节溶液的PH至2,80℃搅拌反应3h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为72.8％。

实施例6

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.08mol(10.09g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水120ml，用三乙胺调节溶液的PH至9，加热到80℃，加入多聚甲醛溶液0.4mol，搅拌反应2h，得到澄清透明的预聚液。

称取胞苷酸0.24mol(77.57)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中，加入去离子水250ml，胞苷酸质量0.3％的分散剂聚乙烯醇(0.23g)，升温到80℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，1h滴毕，之后用柠檬酸调节溶液的PH至4.5,80℃搅拌反应2h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为63.1％。

实施例7

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.1mol(12.61g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水150ml，用氢氧化钠调节溶液的PH至11，加热到60℃，加入甲醛溶液1mol，搅拌反应2h，得到澄清透明的预聚液。

称取尿苷酸0.35mol(113.46g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的1000ml四口瓶中，加入去离子水300ml，尿苷酸质量0.1％的分散剂聚乙烯醇(0.11g)，升温到60℃，搅拌3h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，2h滴毕，之后用盐酸调节溶液的PH至1,60℃搅拌反应3h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为47.9％。

实施例8

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.1mol(12.61g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水150ml，用氢氧化钠调节溶液的PH为8，加热到90℃，加入多聚甲醛溶液1mol，搅拌反应1h，得到澄清透明的预聚液。

称取胞苷酸0.35mol(113.12g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的1000ml四口瓶中，加入去离子水300ml，胞苷酸质量0.2％的分散剂聚乙烯醇(0.23g)，升温到90℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，2h滴毕，之后用盐酸调节溶液的PH为1,90℃搅拌反应1h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为45.2％。

实施例9

基于核苷酸的阻燃微球的合成

称取三聚氰胺0.1mol(12.61g)加入到250ml四口烧瓶中，加入去离子水150ml，用氢氧化钠调节溶液的PH为8，加热到90℃，加入对苯二甲醛溶液1mol，搅拌反应1h，得到澄清透明的预聚液。

称取脱氧胞苷酸0.35mol(107.52g)，加入到带有机械搅拌，冷凝管，恒压滴液漏斗的1000ml四口瓶中，加入去离子水300ml，脱氧胞苷酸质量0.2％的分散剂聚乙烯醇(0.22g)，升温到90℃，搅拌1h，得到均一的溶液。然后，将之前得到的预聚液滴加到溶液中，2h滴毕，之后用盐酸调节溶液的PH为1,90℃搅拌反应1h，分离、洗涤、干燥得到阻燃微球。将阻燃微球浸渍于50ml氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中(乙醇：水＝1:1)室温搅拌1h，抽滤、烘干得表面功能化阻燃微球，收率为43.2％。

实施例10

将脱氧胞苷酸替换成脱氧鸟苷酸，其他实验条件同实施例6一致，制备得到阻燃微球。收率为65.1％。

实施例11

将脱氧胞苷酸替换成胸腺嘧啶脱氧核苷酸，其他实验条件同实施例6一致，制备得到阻燃微球。收率为61.0％。

实施例12

将脱氧胞苷酸替换成肌苷酸，其他实验条件不变同实施例6，制备得到阻燃微球。收率为53.6％。

实施例13

将脱氧胞苷酸替换成核苷酸金属钠盐(腺苷酸二钠盐)，其他实验条件不变，制备得到阻燃微球。收率为43.6％。

实施例14

将脱氧胞苷酸替换成鸟苷酸二钠盐其他实验条件不变，制备得到阻燃微球。收率为56.2％。

应用实施例1：阻燃微球的应用

将实施例2制备得到的阻燃微球和聚乳酸按重量比为10:100在密炼机中于160℃熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃性能测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为24.5％。

应用实施例2：阻燃微球的应用

将实施例5制备得到的阻燃微球和聚丙烯按重量比为35:100在密炼机中180℃熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为28.2％。

应用实施例3：阻燃微球的应用

将实施例6制备得到的阻燃微球和聚丙烯按重量比为50:100在密炼机中180℃熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为32.2％。

应用实施例4：阻燃微球的应用

将实施例10制备得到的阻燃微球和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为100:100在密炼机中160℃熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为38.6％。

应用实施例5：阻燃微球的应用

将实施例13制备得到的阻燃微球和聚乙烯按重量比为100:100在密炼机中160℃熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为28.6％。

应用实施例6：阻燃微球的应用

将实施例6制备得到的阻燃微球和聚苯乙烯按重量比为100:100在密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为27.9％。

应用实施例7：阻燃微球的应用

将实施例11制备得到的阻燃微球和聚氨酯按重量比为100:100在密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa.的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经过切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为36.2％。

应用实施例8：阻燃微球应用

将实施例1制备得到的阻燃微球、其他阻燃剂(多聚磷酸铵：纤维素＝3:1)按重量比0.1:1混合均匀，得到复配阻燃剂，将50g复配阻燃剂添加到100g聚氯乙烯中，于密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经切割机切割得到试验样条，按标准对样条阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为35.1％。

应用实施例9:阻燃微球的应用

实施例6制备得到的阻燃微球、其他阻燃剂(多聚磷酸三聚氰胺：淀粉＝3:1)按重量比0.5:1混合均匀，得到复配阻燃剂，将25g复配阻燃剂添加到100g聚氯乙烯中，于密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为30.2％。

应用实施例10:阻燃微球的应用

实施例8制备得到的阻燃微球、其他阻燃剂(多聚磷酸铵：聚戊四醇＝3:1)按重量比0.01:1混合均匀，得到复配阻燃剂，将20g复配阻燃剂添加到100g聚乙烯中，于密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为28.2％。

应用实施例11:阻燃微球的应用

实施例9制备得到的阻燃微球、其他阻燃剂(多聚磷酸铵：环糊精＝3:1)按重量比10:1混合均匀，得到复配阻燃剂，将15g复配阻燃剂添加到100g聚乙烯中，于密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI 25.6％。

应用实施例12:阻燃微球的应用

实施例6制备得到的阻燃微球、其他阻燃剂(多聚磷酸铵：甘露醇＝3:1)按重量比30:1混合均匀，得到复配阻燃剂，将10g复配阻燃剂添加到100g聚苯乙烯中，于密炼机中熔融共混8分钟，利用平板硫化机在10MPa的压力下制成13*13*3.2mm的板材，经切割机切割得到试验样条，按标准对样条进行阻燃测试，垂直燃烧UL94为V-0级，极限氧指数LOI为25.2％。

上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1)、将三聚氰胺与含醛基的化合物置于碱溶液中，调节pH值至8～13，30～90℃反应1～8h得到含有羟基的预聚液；

步骤(2)、将核苷酸小分子或核苷酸小分子金属钠盐溶于去离子水中，加入分散剂聚乙烯醇，升温到30～90℃，搅拌1～5h，得到核苷酸溶液；

2.如权利要求1所述的一种基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，其特征在于所述的核苷酸小分子为下列之一：腺苷酸、脱氧腺苷酸、胞苷酸、脱氧胞苷酸、鸟苷酸、脱氧鸟苷酸、尿苷酸、胸苷酸、肌苷酸。

3.如权利要求1所述的一种基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的三聚氰胺与含醛基化合物的投料物质的量比为1:3～10；步骤(2)所述的核苷酸与去离子水的质量比为0.15～0.4:1，分散剂聚乙烯醇为核苷酸质量的0.1～0.5﹪；步骤(3)所述的核苷酸与预聚液中三聚氰胺的投料物质的量比为0.5～3.5:1。

4.如权利要求1所述的一种基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的含醛基化合物为下列之一：乙二醛、糠醛、甲醛、戊二醛、多聚甲醛、对苯二甲醛。

5.如权利要求1所述的一种基于核苷酸的阻燃微球的制备方法，其特征在于步骤 (4)所述的硅烷偶联剂为下列之一：氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

6.如权利要求1所述的方法制备得到的阻燃微球在制备阻燃高分子材料上的应用，其特征在于该阻燃微球与聚合物在50～250℃熔融共混得到；其中阻燃微球与聚合物的投料质量比为10～100:100。

7.如权利要求1所述的方法制备得到的阻燃微球在制备阻燃高分子材料上的应用，其特征在于该阻燃微球与多聚磷酸盐、多元醇类复配后，与聚合物在50～250℃熔融共混得到；阻燃微球与多聚磷酸盐和多元醇类两者混合物的重量比为0.01～30:1，多聚磷酸铵与多元醇类的重量比为2：1～5：1；阻燃微球复配后的阻燃剂与聚合物的投料质量比为10～50:100。

8.如权利要求6或7所述的应用，其特征在于所述的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乳酸、聚苯乙烯、聚氨酯中的一种。