CN106832416B - 一种含硅聚磷酸铵的制备方法 - Google Patents

一种含硅聚磷酸铵的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106832416B
CN106832416B CN201611180212.8A CN201611180212A CN106832416B CN 106832416 B CN106832416 B CN 106832416B CN 201611180212 A CN201611180212 A CN 201611180212A CN 106832416 B CN106832416 B CN 106832416B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonium polyphosphate
parts
preparation
siliceous
iron content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611180212.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106832416A (zh
Inventor
王荣军
吴健泳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUAIAN SHUANGYANG CHEMICAL Co.,Ltd.
Original Assignee
Quzhou Universal New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quzhou Universal New Material Co Ltd filed Critical Quzhou Universal New Material Co Ltd
Priority to CN201611180212.8A priority Critical patent/CN106832416B/zh
Publication of CN106832416A publication Critical patent/CN106832416A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106832416B publication Critical patent/CN106832416B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/32—Thermal properties
    • C01P2006/37—Stability against thermal decomposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Abstract

本发明提供了一种含硅聚磷酸铵的制备方法：通过在聚磷酸铵骨架引入有机硅和含铁络合物离子液，生成的含硅聚磷酸铵阻燃剂的阻燃性得到提高。

Description

一种含硅聚磷酸铵的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，尤其是一种含硅聚磷酸铵的制备方法。
背景技术
加入聚磷酸铵的聚合物燃烧时会在聚合物表面形成一层均匀的泡沫炭层，减少聚合物表面热量，抑制聚合热分解，起到隔热、隔氧、防止熔滴产生的作用，降低了聚合物火灾的危险性。但是由于自身化学结构的特点，聚磷酸铵作为阻燃添加剂也存在很多的缺陷。例如： 吸湿性强，各成分之间易发生醇解，导致聚合物抗水性下降；相对分子量较低，聚合物的热稳定性差，抗迁移性差，阻燃剂的物理机械性能降低；与聚合物的相容性差，使聚合物的力学性能、电性能和绝缘性能下降，这些因素影响了阻燃剂的阻燃性能，因此需要对聚磷酸铵进行改性处理。
CN104479172A公开一种聚磷酸铵的制备方法。本发明的目的是为了解决目前改性后的聚磷酸铵作为阻燃剂易水解，导致阻燃性能降低和阻燃剂在材料中易析出的技术问题。本发明的方法：一、将聚磷酸铵加热；二、在聚磷酸铵表面包覆含氟硅油。本发明制备的表面包覆含氟硅油的聚磷酸铵憎水性明显提高，与材料相容性和绝缘性也明显提高。
CN103709445B公开了一种耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵制备方法，涉及磷酸盐精细化工制备领域，方法如下﹕将聚磷酸铵加入醇与活性剂混合的前处理溶液中，反应得前处理APP；在密胺树脂溶液中加入调理剂反应得包覆处理液；将前处理APP与包覆处理液混合，再加入引发剂，反应得反应液，将反应液分离得湿物料，再干燥，即得。
CN101235221A涉及化工领域阻燃剂技术。本发明针对现有聚磷酸铵阻燃剂存在水中溶解度偏高、应用于阻燃塑料力学性能严重损失的问题，提供一种具有显著降低聚磷酸铵水溶性、提高聚磷酸铵膨胀阻燃高分子材料的相容性及阻燃效率的表面有机改性技术。本发明分两步进行：(1)将氨基硅烷偶联剂与去离子水按重量比例混合水解；(2)采用水解氨基硅烷偶联剂对聚磷酸铵(Ⅱ型)进行表面有机化改性处理。使得Ⅱ型聚磷酸铵的水中溶解度由1.101g/100mL H2O降到了0.434g/100mL H2O；将该改性聚磷酸铵应用于膨胀阻燃聚丙烯，断裂伸长率和拉伸强度分别提高了39.4％和8.0％。
当前，国内外降低聚磷酸铵水中溶解度的方法主要有表面树脂微胶囊化和表面活性剂改性处理两类途径。以及使用偶联剂直接处理，但是目前改性后的聚磷酸铵作为阻燃剂易水解，导致阻燃性能降低和阻燃剂在材料中易析出。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种含硅聚磷酸铵的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种含硅聚磷酸铵的制备方法，其特征在于制备步骤包括：
（1）含铁络合物离子液组份的制备
按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.05-0.5份八乙基卟啉 ，0.05-0.5份四甲基胍硫酸氢盐，在0-20℃混合1-5h，得到含铁络合物离子液组份；
（2）聚合反应
按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和5-15份含铁络合物离子液组份，10-30份乙烯基硅烷偶联剂，500-1000份N，N-二甲基甲酰胺，0.5-2份偶氮二异庚腈,温度80～120℃，反应5-15h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。
所述乙烯基硅烷偶联剂，包括乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷等，均为市售产品。
双(五甲基环戊二烯基)铁，八乙基卟啉，四甲基胍硫酸氢盐均为市售产品。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
通过聚磷酸铵表面聚合引入有机硅和含铁络合物离子液，降低了阻燃剂的易水解性，聚合物-金属络合物比单独的聚合物有更高的阻燃性，同时分子量的增大使阻燃剂不宜析出，以上性能综合起来使得阻燃剂颗粒与聚对苯二甲酸乙二酯的协同阻燃效果更好，聚对苯二甲酸乙二酯总热释放量可降低38%。
具体实施方式
以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。
实施例1：
（1）含铁络合物离子液组份的制备
按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.3份八乙基卟啉 ，0.2份四甲基胍硫酸氢盐，在12℃混合2h，得到含铁络合物离子液组份；
（2）聚合反应
按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和12份含铁络合物离子液组份，22份乙烯基三乙氧基硅烷，700份N，N-二甲基甲酰胺，1份偶氮二异庚腈,温度98℃，反应11h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂，产品编号M-1。
实施例2：
（1）含铁络合物离子液组份的制备
按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.05份八乙基卟啉 ，0.05份四甲基胍硫酸氢盐，在0℃混合5h，得到含铁络合物离子液组份；
（2）聚合反应
按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和5份含铁络合物离子液组份，10份乙烯基三甲氧基硅烷，500份N，N-二甲基甲酰胺，0.5份偶氮二异庚腈,温度80℃，反应15h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。产品编号M-2。
实施例3：
（1）含铁络合物离子液组份的制备
按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁， 0.5份八乙基卟啉 ，0.5份四甲基胍硫酸氢盐，在20℃混合1h，得到含铁络合物离子液组份；
（2）聚合反应
按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和15份含铁络合物离子液组份， 30份乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷，1000份N，N-二甲基甲酰胺， 2份偶氮二异庚腈,温度120℃，反应5h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。产品编号M-3。
比较例1： 双(五甲基环戊二烯基)铁不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-4。
比较例2：八乙基卟啉不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-5。
比较例3：四甲基胍硫酸氢盐不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-6。
比较例4：
含铁络合物离子液不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-7。
比较例5：
乙烯基三乙氧基硅烷不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-8。
实施例4：
将加入实施例1-3以及对比例1-4的阻燃剂5wt%加入到业内公知的标准的聚对苯二甲酸乙二酯瓶混合料中，到按GB/T 20284-2006检测可降低总热释放量百分数。
表1不同工艺做出的试验样品阻燃性能的比较
编号 可降低总热释放量%
M-1 38.5
M-2 38.3
M-3 38.9
M-4 35.6
M-5 34.6
M-6 32.7
M-7 26.2
M-8 29.7
未加入阻燃剂混合料 11.3

Claims (3)

1.一种含硅聚磷酸铵的制备方法，其特征在于制备步骤包括：
按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和5-15份含铁络合物离子液组份，10-30份乙烯基硅烷偶联剂，500-1000份N，N-二甲基甲酰胺，0.5-2份偶氮二异庚腈,温度80～120℃，反应5-15h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂,
所述含铁络合物离子液组份的制备方法包括：
按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.05-0.5份八乙基卟啉 ，0.05-0.5份四甲基胍硫酸氢盐，在0-20℃混合1-5h，得到含铁络合物离子液组份。
2.权利要求1所述的一种含硅聚磷酸铵的制备方法，其特征在于所述乙烯基硅烷偶联剂，包括乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷。
3.一种根据权利要求1所述一种含硅聚磷酸铵的制备方法得到的含硅聚磷酸铵。
CN201611180212.8A 2016-12-20 2016-12-20 一种含硅聚磷酸铵的制备方法 Active CN106832416B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611180212.8A CN106832416B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种含硅聚磷酸铵的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611180212.8A CN106832416B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种含硅聚磷酸铵的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106832416A CN106832416A (zh) 2017-06-13
CN106832416B true CN106832416B (zh) 2018-10-02

Family

ID=59140746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611180212.8A Active CN106832416B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种含硅聚磷酸铵的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106832416B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107973937A (zh) * 2017-11-26 2018-05-01 孝感市锐思新材科技有限公司 一种聚磷酸铵改性材料的制备方法
CN108148223A (zh) * 2017-12-14 2018-06-12 孝感市锐思新材科技有限公司 一种用于聚氯乙烯树脂的阻燃新材料

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103525004B (zh) * 2013-08-21 2016-01-27 青岛科技大学 复合膨胀型阻燃剂及其在阻燃环氧树脂复合材料制备中的应用
CN103724666B (zh) * 2013-12-26 2015-09-02 辽宁工程技术大学 一种含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂及制备方法
CN105295092B (zh) * 2014-06-20 2018-06-26 北京化工大学 一类含磷、氮元素的茂铁盐阻燃剂及其制备方法和用途
CN105384387B (zh) * 2015-12-28 2017-08-18 吉林省交通规划设计院 一种复合阻燃剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106832416A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104327549B (zh) 硅铝水凝胶双层包覆改性聚磷酸铵及其在阻燃聚丙烯中的应用
CN106832813B (zh) 一种阻燃型聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂组合物
CN105086161B (zh) 一种无卤阻燃复合材料及其制备方法
CN102344726A (zh) 一种复合钢结构防火涂料及其制备方法
CN107057346B (zh) 一种阻燃型尼龙组合物
CN106832416B (zh) 一种含硅聚磷酸铵的制备方法
CN104072759B (zh) 一种p-n系膨胀反应型阻燃剂及其制备方法
CN104479172B (zh) 一种表面包覆含氟硅油的聚磷酸铵的制备方法
CN114479286B (zh) 一种低烟无卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法与应用
CN104448830B (zh) 一种磷硅复合阻燃剂及其制备方法和应用
CN106832581A (zh) 一种阻燃型聚丙烯树脂组合物
CN108314899A (zh) 一种纳米阻燃剂制备方法
CN111100370A (zh) 一种阻燃剂及其制备方法、聚丙烯复合材料及其制备方法
CN116790094B (zh) 一种阻燃防水母线槽及其制备方法
CN106589656A (zh) 一种阻燃母粒及其制备得到的阻燃型pvc木塑墙板
CN114591557B (zh) 一种阻燃低密度聚乙烯复合材料及其制备方法
CN106633187A (zh) 一种安全环保无机次磷酸铝阻燃剂及其在pbt中的应用
CN102643463A (zh) 一种阻燃聚烯烃/改性磷酸盐玻璃杂化材料及其制备方法
CN106554574A (zh) 一种无卤阻燃辐照交联电缆料及其制备方法
CN111518316A (zh) 环保塑料阻燃剂、制备方法及其在塑料中的应用
EA028111B1 (ru) Наноглины, содержащие огнезащитные химикаты, для применения в области огнезащитных составов
CN102675691B (zh) 一种有机硅改性氢氧化铝阻燃剂及其制备方法
CN102492344B (zh) 塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法
CN113214542B (zh) 一种复合三氧化二锑阻燃剂及其制备方法
CN115304636A (zh) 一种含磷氮的有机硅阻燃剂、其制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190419

Address after: 200433 C149 64, 1426 military industrial road, Yangpu District, Shanghai.

Patentee after: Shanghai Pu Xin polymer materials Co., Ltd.

Address before: 324000 8-1 Donggang eight road, Kecheng District, Quzhou, Zhejiang

Patentee before: Quzhou universal New Material Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201217

Address after: 233000 Anhui Bengbu Wuhe County Economic Development Zone Industrial Acceleration Center 3, 4 level

Patentee after: WUHE ZHIKAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 200433 C149 64, 1426 military industrial road, Yangpu District, Shanghai.

Patentee before: Shanghai Pu Xin polymer materials Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210108

Address after: 223001 No.8 Zhangma Road, salt chemical industry new area, Huaian Economic and Technological Development Zone, Jiangsu Province

Patentee after: HUAIAN SHUANGYANG CHEMICAL Co.,Ltd.

Address before: 233000 Anhui Bengbu Wuhe County Economic Development Zone Industrial Acceleration Center 3, 4 level

Patentee before: WUHE ZHIKAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right