CN110028701B - 一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用,改性介孔氧化铝阻燃剂在制备时包括介孔氧化铝的制备、阻燃剂的制备、表面改性的介孔氧化铝的制备等步骤,制备得到的阻燃剂与橡胶、硫化剂、促进剂等原料开炼制备得到含改性介孔氧化铝阻燃橡胶。与现有技术相比,本发明制备得到的改性介孔氧化铝由于磷含量较高,阻燃效果明显,而且纳米氧化铝所具备的纳米孔径结构可以很好的作为烟气催化降解的载体,进而抑制烟气的散发;该载体还可催化及促进体系生成更多的炭层,进一步提升复合材料的阻燃效果。这种介孔氧化铝具有纳米结构,可对天然橡胶起到一定程度的补强作用,会使其机械性能得到较大程度的提升。

Description

一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及阻燃剂领域,尤其是涉及一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用。
背景技术
介孔材料是孔径在20-50nm的多孔材料。上世纪九十年代以来,有序介孔材料由于其特殊的性能已经成为目前国际上跨学科的研究热点之一。从最初的硅基介孔材料到其他非硅基介孔材料,各种形貌与结构的介孔材料已被制备出来。与经典的微孔分子筛相比,介孔材料具有特殊的优点,不仅拥有相对较大的孔径,同时比表面积和孔壁厚度也表现出众,而且具有更强的稳定性;介孔材料孔道的大小在一定范围内连续可调,可用作纳米级的反应场所。
介孔材料是以表面活性剂作为模板剂,通过乳化或微乳、溶胶--凝胶等化学方法,利用无机物和有机物两者间的界面作用,从而组装生成的无机介孔材料。
介孔材料的主要特征有以下几点:具有规则的孔道结构,在X射线衍射图谱上的低角度方向有强的Bragg衍射峰存在;孔径的分布窄,孔径的大小可以在1.5~10nm之间进行调节;具有极大的比表面积,可以高达1000m2/g;通过把合成条件优化或者经后续处理,介孔材料具有良好的热稳定性和较好的水热稳定性;介孔材料具有规则外形,并且可以在微米尺度内保持高度良好的孔道有序性;在介孔材料的表面富含大量的不饱和基团。
阻燃剂,顾名思义就是能有效阻碍火灾的制剂,使易燃材料经处理或添加后变得难燃甚至不燃,它是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。由于高分子材料的易燃性阻燃技术因此受到全球性的关注从20世纪60年代起一些发达国家开始生产和应用阻燃塑料20世纪70年代国外阻燃剂的消费量和品种快速增长年增长率为6-8%目前阻燃剂的消费量已跃居塑料助剂第二位成为仅次于增塑剂的大品种。
目前使用量较大的是磷系阻燃剂,有机磷化合物是添加型阻燃剂,例如中国专利CN104356565B、CN101338201B等。这种类型的阻燃剂具有阻燃增塑双重功能,该类阻燃剂燃烧时产生的偏磷酸可以形成稳定的多聚体,覆盖于可燃材料表面隔绝外部氧气进入和内部可燃性气体溢出,起到阻燃作用其阻燃效率高可达溴化物的4-7倍。磷系阻燃剂具有低卤无卤低烟低毒的特性其用量少效率高符合阻燃剂的发展方向在阻燃剂领域倍受关注在我国具有较大的发展潜力和空间。但磷系阻燃剂存在发烟量大、热稳定差的缺陷。需要进一步的改进。而现有的普通氧化铝作为阻燃剂的载体,其粒径通常较大,一般粒径是微米或毫米级别,因此会对聚合物基体的结构造成一定程度的破坏,在一定程度上会降低材料的机械性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,包括:
介孔氧化铝的制备
将十二烷基三甲基硫酸钠溶解,加入聚乙二醇混合均匀,加入硝酸铝静置反应,十二烷基三甲基硫酸钠、聚乙二醇、硝酸铝的质量比为0.05-0.07:0.5-2:1-3,经洗涤、离心、干燥,在500-600℃的马弗炉中煅烧1-4h得到介孔氧化铝;
阻燃剂的制备:
将二氯甲烷在氮气的保护下滴加三氯氧磷,二氯甲烷、三氯氧磷的体积比为50-150:5-20,控制温度为5-15℃下加入季戊四醇磷酸酯及1,4苯二甲醇,季戊四醇磷酸酯、1,4苯二甲醇的质量比为3-5:5-7,反应得到的固体经洗涤、重结晶、烘干得到阻燃剂;
表面改性的介孔氧化铝的制备:
向制备得到的介孔氧化铝中加入DMF,在氮气的保护下加入对苯二异氰酸酯、制备得到的阻燃剂,介孔氧化铝、对苯二异氰酸酯、阻燃剂的质量比为5-15:4-6:3-6,反应并离心分离粉末,经洗涤、烘干处理得到改性介孔氧化铝阻燃剂。
制备得到的改性介孔氧化铝阻燃剂用于制备阻燃橡胶,该阻燃橡胶包括以下组分及重量份含量:
氯化丁基橡胶基体100;硫化剂2~3;促进剂1~1.5;硬脂酸0.5~1.0;氧化锌3~5;防老剂:1~3;改性介孔氧化铝阻燃剂10~15。
所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑,所述防老剂为二芳基仲胺类防老剂。
将氯化丁基橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂按比例投入开炼机中,在30~50℃的条件下进行混炼,制备得到阻燃橡胶。
上述硬脂酸需要和氧化锌一起加入或更早加入天然橡胶中。硬脂酸作为增塑剂,让橡胶链段变得柔顺,方便后续粉体混入。
与现有技术相比,本发明制备得到的改性介孔氧化铝由于磷含量较高,阻燃效果明显,而且纳米氧化铝所具备的纳米孔径结构可以很好的作为烟气催化降解的载体,进而抑制烟气的散发;该载体还可催化及促进体系生成更多的炭层,进一步提升复合材料的阻燃效果。
将本发明的阻燃剂加入到天然橡胶中,天然橡胶的释热量和释烟量会大大降低,同时由于阻燃剂中含有苯环结构,可以进一步提高橡胶的热稳定性能。除此之外,这种介孔氧化铝具有纳米结构,可对天然橡胶起到一定程度的补强作用,会使其机械性能得到较大程度的提升。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
改性介孔氧化铝阻燃剂及阻燃橡胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)介孔氧化铝的制备
称取0.05-0.07g的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于300-500ml的蒸馏水中,并加入0.5-2g的聚乙二醇,磁力搅拌30-60分钟后,足滴加入1-3g的硝酸铝。静置反应6个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中反应8h,用75%乙醇溶液洗涤4-5次,离心,干燥。将干燥后的物质在500-600℃的马弗炉中煅烧1-4h,得到白色固体即为介孔氧化铝。
(2)阻燃剂的制备:
在三口烧瓶中加入50-150ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加5-20ml三氯氧磷,低温冷却到5-15℃。加入3-5g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应5-7h后,加入5-7g 1,4苯二甲醇,继续反应6-8h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到白色固体即为阻燃剂。
(3)表面改性的介孔氧化铝的制备:
在50-150ml的锥形瓶中加入5-15g的介孔氧化铝,然后加入20-40ml的DMF,在氮气的保护下加入4-6g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌24-36h。然后加入本发明的阻燃剂3-6g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤2-3次,然后用三氯甲烷洗涤2-3次除去DMF。在40℃-60℃下烘干即得到本发明表面改性的介孔氧化铝。
(4)含改性介孔氧化铝阻燃橡胶的制备
本发明阻燃橡胶的组分和重量份为:
氯化丁基橡胶基体:100;硫化剂:2~3;促进剂M:1~1.5;硬脂酸:0.5~1.0;氧化锌:3~5;防老剂A:1~3;改性的介孔氧化铝阻燃剂:10~15,其中硫化剂为硫磺、促进剂M为2-硫醇基苯并噻唑、防老剂A为二芳基仲胺类防老剂;
将橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性的介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂等按照上述比例投入开炼机中,在温度为30~50℃的条件下进行混炼,即获得本发明的阻燃橡胶。
以下是更加详细的实施例,通过以下实施例进一步说明本发明的技术方案以及所能够获得的技术效果。
以下对比例以及实施例中使用的天然橡胶为氯化丁基橡胶基体,促进剂M为2-硫醇基苯并噻唑;防老剂A为二芳基仲胺类防老剂
对比例1
将天然橡胶100g、氧化锌3g、硬脂酸0.5g、促进剂M 1g、防老剂A 1g和硫磺2g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为30℃的条件下进行混炼,即获得普通天然橡胶。
普通天然橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
对比例2
将天然橡胶100g、氧化锌4g、硬脂酸0.8g、促进剂M 1.2g、防老剂A 2g和硫磺2.5g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为40℃的条件下进行混炼,即获得普通天然橡胶。
普通天然橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
对比例3
将天然橡胶100g、氧化锌5g、硬脂酸1.0g、促进剂M 1.5g、防老剂A 3g和硫磺3g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为50℃的条件下进行混炼,即获得普通天然橡胶。
普通天然橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
实施例1:
称取0.05克的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于300ml的蒸馏水中,并加入1g的聚乙二醇,磁力搅拌30分钟后,足滴加入1g的硝酸铝。静置反应6个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中100℃下反应6h,用75%乙醇溶液洗涤2-3次,离心,干燥。将干燥后的物质在500℃的马弗炉中煅烧4h,得到介孔氧化铝。在三口烧瓶中加入100ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加10ml三氯氧磷,低温冷却到5℃。加入3g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应6h后,加入5g 1,4苯二甲醇,继续反应6h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到发明的阻燃剂。在100ml的锥形瓶中加入5g的介孔氧化铝,然后加入30ml的DMF,在氮气的保护下加入3g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌24h。然后加入本发明的阻燃剂3g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤3次,然后用三氯甲烷洗涤2次除去DMF。在40℃下烘干即得到本发明表面改性的介孔氧化铝。将天然橡胶100g、氧化锌3g、硬脂酸0.5g、促进剂M 1g、防老剂A 1g、10g的改性介孔氧化铝阻燃剂和硫磺2g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为30℃的条件下进行混炼,即得到本发明阻燃橡胶。
本发明的阻燃橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
实施例2
称取0.06克的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于400ml的蒸馏水中,并加入2g的聚乙二醇,磁力搅拌30分钟后,足滴加入2g的硝酸铝。静置反应7个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中110℃下反应7h,用75%乙醇溶液洗涤2-3次,离心,干燥。将干燥后的物质在550℃的马弗炉中煅烧3h,得到介孔氧化铝。在三口烧瓶中加入100ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加15ml三氯氧磷,低温冷却到8℃。加入4g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应7h后,加入6g 1,4苯二甲醇,继续反应7h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到发明的阻燃剂。在100ml的锥形瓶中加入10g的介孔氧化铝,然后加入40ml的DMF,在氮气的保护下加入4g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌30h。然后加入本发明的阻燃剂13g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤3次,然后用三氯甲烷洗涤2次除去DMF。在50℃下烘干即得到本发明表面改性的介孔氧化铝。将天然橡胶100g、氧化锌4g、硬脂酸0.5g、促进剂M 1g、防老剂A 1g、13g的改性介孔氧化铝阻燃剂和硫磺2g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为40℃的条件下进行混炼,即得到本发明阻燃橡胶。
本发明的阻燃橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
实施例3
称取0.07克的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于450ml的蒸馏水中,并加入2.5g的聚乙二醇,磁力搅拌30分钟后,足滴加入3g的硝酸铝。静置反应8个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中反应8h,用75%乙醇溶液洗涤2-3次,离心,干燥。将干燥后的物质在600℃的马弗炉中煅烧2h,得到介孔氧化铝。在三口烧瓶中加入100ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加15ml三氯氧磷,低温冷却到10℃。加入5g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应8h后,加入7g 1,4苯二甲醇,继续反应8h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到发明的阻燃剂。在100ml的锥形瓶中加入15g的介孔氧化铝,然后加入50ml的DMF,在氮气的保护下加入15g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌36h。然后加入本发明的阻燃剂15g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤3次,然后用三氯甲烷洗涤2次除去DMF。在40℃下烘干即得到本发明表面改性的介孔氧化铝。将天然橡胶100g、氧化锌5g、硬脂酸0.5g、促进剂M 1g、防老剂A 1g、15g的改性介孔氧化铝阻燃剂和硫磺2g等按照上述比例投入开炼机中,在温度为50℃的条件下进行混炼,即得到本发明阻燃橡胶。
本发明的阻燃橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间,见表1。
表1.阻燃橡胶的极限氧指数、水平燃烧时间、垂直燃烧时间
极限氧指数(%) 水平燃烧时间(s) 垂直燃烧时间(s)
对比例1 16.0-18.0 40-50(烧尽) 15-25(烧尽)
对比例2 16.0-18.0 40-50(烧尽) 15-25(烧尽)
对比例3 16.0-18.0 40-50(烧尽) 15-25(烧尽)
实施例1 22.0-25.0 350-400(或60秒自熄) 75-80(或60秒自熄)
实施例2 25.0-27.0 400-450(或60秒自熄) 80-85(或60秒自熄)
实施例3 27.0-29.0 450-500(或60秒自熄) 85-90(或60秒自熄)
通过对比例和实施例,可以发现加入本阻燃剂的天然橡胶的极限氧指数数值增加,水平燃烧时间和垂直燃烧时间增加或60秒内发生自熄。这是由于阻燃剂中含有磷元素,燃烧时可以在天然橡胶的表面形成炭层保护层,延缓或者阻止橡胶的燃烧进程。同时,阻燃剂中含有苯环结构,刚性强,耐燃性高,也可以延缓橡胶燃烧过程;另外,纳米氧化铝具备纳米孔径结构可以很好的作为催化载体,促进体系生成更多的炭层,进一步提升复合材料的阻燃效果。
实施例4
改性介孔氧化铝阻燃剂及阻燃橡胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)介孔氧化铝的制备
称取0.06g的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于500ml的蒸馏水中,并加入1.6g的聚乙二醇,磁力搅拌45分钟后,足滴加入1g的硝酸铝。静置反应6个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中反应8h,用75%乙醇溶液洗涤5次,离心,干燥。将干燥后的物质在600℃的马弗炉中煅烧1h,得到白色固体即为介孔氧化铝。
(2)阻燃剂的制备:
在三口烧瓶中加入80ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加12ml三氯氧磷,低温冷却到8℃。加入5g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应7h后,加入5g 1,4苯二甲醇,继续反应6h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到白色固体即为阻燃剂。
(3)表面改性的介孔氧化铝的制备:
在锥形瓶中加入15g的介孔氧化铝,然后加入20ml的DMF,在氮气的保护下加入4g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌30h。然后加入本发明的阻燃剂6g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤3次,然后用三氯甲烷洗涤3次除去DMF。在40℃下烘干即得到表面改性的介孔氧化铝。
(4)含改性介孔氧化铝阻燃橡胶的制备
阻燃橡胶的组分和重量份为:
氯化丁基橡胶基体:100;硫磺:3;2-硫醇基苯并噻唑:1.5;硬脂酸:0.7;氧化锌:3.5;二芳基仲胺类防老剂:2;改性的介孔氧化铝阻燃剂:11;将橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性的介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂等按照上述比例投入开炼机中,其中,硬脂酸需要和氧化锌一起加入,硬脂酸作为增塑剂,让橡胶链段变得柔顺,方便后续粉体混入,在温度为30℃的条件下进行混炼,即获得本发明的阻燃橡胶。
实施例5
改性介孔氧化铝阻燃剂及阻燃橡胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)介孔氧化铝的制备
称取0.05g的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于300ml的蒸馏水中,并加入1g的聚乙二醇,磁力搅拌30分钟后,足滴加入1g的硝酸铝。静置反应6个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中反应8h,用75%乙醇溶液洗涤4次,离心,干燥。将干燥后的物质在500℃的马弗炉中煅烧3h,得到白色固体即为介孔氧化铝。
(2)阻燃剂的制备:
在三口烧瓶中加入50ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加10ml三氯氧磷,低温冷却到5℃。加入3g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应7h后,加入5g 1,4苯二甲醇,继续反应8h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到白色固体即为阻燃剂。
(3)表面改性的介孔氧化铝的制备:
在锥形瓶中加入5g的介孔氧化铝,然后加入20ml的DMF,在氮气的保护下加入5g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌24h。然后加入本发明的阻燃剂3g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤3次,然后用三氯甲烷洗涤2次除去DMF。在40℃下烘干即得到表面改性的介孔氧化铝。
(4)含改性介孔氧化铝阻燃橡胶的制备
阻燃橡胶的组分和重量份为:
氯化丁基橡胶基体:100;硫磺:2;2-硫醇基苯并噻唑:1.5;硬脂酸:1.0;氧化锌:4;二芳基仲胺类防老剂:1;改性的介孔氧化铝阻燃剂:12;依次将橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性的介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂等按照上述比例投入开炼机中,其中,硬脂酸更早加入天然橡胶中,作为增塑剂,让橡胶链段变得柔顺,方便后续粉体混入。在温度为30℃的条件下进行混炼,即获得阻燃橡胶。
实施例6
改性介孔氧化铝阻燃剂及阻燃橡胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)介孔氧化铝的制备
称取0.06g的十二烷基三甲基硫酸钠溶解于500ml的蒸馏水中,并加入2g的聚乙二醇,磁力搅拌60分钟后,足滴加入3g的硝酸铝。静置反应6个h。然后转入聚四氟乙烯反应釜中反应8h,用75%乙醇溶液洗涤5次,离心,干燥。将干燥后的物质在500℃的马弗炉中煅烧1h,得到白色固体即为介孔氧化铝。
(2)阻燃剂的制备:
在三口烧瓶中加入150ml的二氯甲烷,放入磁子,在氮气的保护下滴加20ml三氯氧磷,低温冷却到10℃。加入3g季戊四醇磷酸酯,在磁力搅拌器下反应7h后,加入7g 1,4苯二甲醇,继续反应8h,烧瓶底部出现大量白色固体。用钥匙将其取出,用乙醇溶液洗涤多次。重结晶,然后在烘箱里面烘干得到白色固体即为阻燃剂。
(3)表面改性的介孔氧化铝的制备:
在锥形瓶中加入15g的介孔氧化铝,然后加入30ml的DMF,在氮气的保护下加入4g的对苯二异氰酸酯,常温下磁力搅拌36h。然后加入本发明的阻燃剂3g,继续搅拌24h。之后通过离心分离粉末。产物用DMF洗涤2-3次,然后用三氯甲烷洗涤3次除去DMF。在60℃下烘干即得到表面改性的介孔氧化铝。
(4)含改性介孔氧化铝阻燃橡胶的制备
阻燃橡胶的组分和重量份为:
氯化丁基橡胶基体:100;硫磺:2;2-硫醇基苯并噻唑:1.5;硬脂酸:0.5;氧化锌:4;二芳基仲胺类防老剂:3;改性的介孔氧化铝阻燃剂:10;依次将橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性的介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂等按照上述比例投入开炼机中,在温度为40℃的条件下进行混炼,即获得本发明的阻燃橡胶。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括:
介孔氧化铝的制备:
将十二烷基三甲基硫酸钠溶解,加入聚乙二醇混合均匀,加入硝酸铝静置反应,经洗涤、离心、干燥、煅烧处理得到介孔氧化铝;
阻燃剂的制备:
将二氯甲烷在氮气的保护下滴加三氯氧磷,低温条件下加入季戊四醇磷酸酯及1,4苯二甲醇,反应得到的固体经洗涤、重结晶、烘干得到阻燃剂;
表面改性的介孔氧化铝的制备:
向制备得到的介孔氧化铝中加入DMF,在氮气的保护下加入对苯二异氰酸酯、制备得到的阻燃剂,反应并离心分离粉末,经洗涤、烘干处理得到改性介孔氧化铝阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述十二烷基三甲基硫酸钠、聚乙二醇、硝酸铝的质量比为0.05-0.07:0.5-2:1-3。
3.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,在500-600℃的马弗炉中煅烧1-4h,得到介孔氧化铝。
4.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述二氯甲烷、三氯氧磷的体积比为50-150:5-20。
5.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述低温条件为5-15℃。
6.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述季戊四醇磷酸酯、1,4苯二甲醇的质量比为3-5:5-7。
7.根据权利要求1所述的一种改性介孔氧化铝阻燃剂的制备方法,其特征在于,所述介孔氧化铝、对苯二异氰酸酯、阻燃剂的质量比为5-15:4-6:3-6。
8.如权利要求1所述方法制备得到的改性介孔氧化铝阻燃剂的应用,其特征在于,该改性介孔氧化铝阻燃剂用于制备阻燃橡胶,该阻燃橡胶包括以下组分及重量份含量:
氯化丁基橡胶基体100;硫化剂2~3;促进剂1~1.5;硬脂酸0.5~1.0;氧化锌3~5;防老剂:1~3;改性介孔氧化铝阻燃剂10~15。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述硫化剂为硫磺,所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑,所述防老剂为二芳基仲胺类防老剂。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,将氯化丁基橡胶基体、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂、改性介孔氧化铝阻燃剂和硫化剂按比例投入开炼机中,在30~50℃的条件下进行混炼,制备得到阻燃橡胶。
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