CN110078973B - 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110078973B
CN110078973B CN201910312022.4A CN201910312022A CN110078973B CN 110078973 B CN110078973 B CN 110078973B CN 201910312022 A CN201910312022 A CN 201910312022A CN 110078973 B CN110078973 B CN 110078973B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame retardant
halloysite nanotube
phosphate
copolymerization type
halloysite
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
CN201910312022.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110078973A (zh
Inventor
金谊
杨泽慧
邵建珲
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.)
Ningbo University of Technology
Original Assignee
Ningbo University of Technology
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 Ningbo University of Technology filed Critical Ningbo University of Technology
Priority to CN201910312022.4A priority Critical patent/CN110078973B/zh
Publication of CN110078973A publication Critical patent/CN110078973A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110078973B publication Critical patent/CN110078973B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26—Silicon- containing compounds
    • 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
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • 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
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • 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
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • 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
    • C08K9/12—Adsorbed ingredients, e.g. ingredients on carriers
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • 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)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明公开了含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法埃洛石纳米管是一种广泛存在的无机天然矿物，并具有中空内腔，本身可以作为协同阻燃材料，将纳米管外表面用可共聚单体改性剂改性后将磷酸酯阻燃剂负载在内腔，磷酸酯阻燃剂与埃洛石纳米管之间产生协同作用从而使二者的阻燃性能得到充分发挥，有效减少磷的损失；改性后的纳米管可改善在聚酯中的分散性，并可作为聚酯原料与共聚单体发生共缩聚反应，在提高阻燃性能的同时也提高了材料的力学性能，含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂在生产聚酯过程中作为原料的一种参与共缩聚反应，提高阻燃性能的同时提高机械性能。

Description

含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂及制备方法，尤其涉及一种含磷共聚型纳米管阻燃剂及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的特性，且价格便宜，被广泛用于生产聚酯纤维、塑料、橡胶等高分子材料，其制品在工业、农业、军工、建筑等方面具有广泛的应用，但是聚酯的极限氧指数较低，容易燃烧，因此，阻燃高分子材料的研究也就越来越受到人们的重视。阻燃剂是一种能阻止材料引燃或抑制火焰传播的助剂，它是在20世纪50年代后期随高分子材料的需要而发展起来的。目前市场上的卤系阻燃剂，虽然具有高效的阻燃效果，但是含卤材料在燃烧时会释放大量烟雾和有毒有害腐蚀性气体，对人员和紧密仪器带来极大损害。有机磷系阻燃剂虽然具有相融性好、阻燃、增塑等优点，但也存在效率低、热稳定性差、易水解，在加工过程由于热解会产生流失而使阻燃性能下降等问题。
近些年来，天然的矿物埃洛石纳米管具有良好的力学性能和生物相容性，并且来源丰富，价格便宜，现已广泛应用于陶瓷、医药、催化、复合材料等领域，尤其在高分子复合材料应用中被广泛研究。由于其具有协同阻燃的特性，同时能够提高复合材料的力学性能，在阻燃领域受到了研究者的关注。例如专利CN105885210A公布了一种埃洛石复配阻燃复合材料的生产工艺，将埃洛石/三聚氰胺添加在聚丙烯中，埃洛石/三聚氰胺具有协同阻燃作用，该复配阻燃剂可以有效提高PP的阻燃性能。CN108314899A公布了一种纳米阻燃剂，该发明提供一种纳米阻燃剂制备方法，通过调整合成制备工艺，优化其磷、硼、硅三种元素组成，可具备显著阻燃效果。以上复合阻燃剂均采用添加到聚酯的方式来提高阻燃效果，这种物理添加虽然阻燃性能良好，工艺简单，但在聚酯中的分散性往往不是很理想，在使用过程中容易流失，针对此不足，本发明采用共聚型改性剂对埃洛石纳米管进行共聚改性，为了提高阻燃效果，在埃洛石纳米管内腔负载了磷酸酯，制备得到一种含磷共聚型埃洛石纳米管阻燃剂，可以与聚酯的单体原料进行共缩聚反应制备具有阻燃性能的聚酯，改善阻燃剂在聚酯中的分散性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高阻燃性能的含磷共聚埃洛石纳米阻燃剂及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：含磷共聚型纳米阻燃剂，其特征在于包括共聚型埃洛石纳米管和负载在埃洛石纳米管内腔的磷酸酯。
本发明进一步的优选方案为：羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基与共聚改性剂反应后，在埃洛石纳米管表面生成具有可发生聚合反应或缩聚反应的共聚型改性剂分子，以得到共聚型埃洛石纳米管。
本发明进一步的优选方案为：磷酸酯在负压环境下，负载到所述的共聚型埃洛石纳米管内腔上，以得到含磷共聚型纳米阻燃剂；所述的含磷共聚型纳米阻燃剂在燃烧过程中，磷酸酯在所述的共聚型埃洛石纳米管内向外缓慢释放。
本发明进一步的优选方案为：所述的羟基改性后的埃洛石纳米管，通过埃洛石纳米管与醇碱溶液混合反应后得到。
另一主题：含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：
1)碱溶液和醇溶液超声混合20～60分钟后，形成醇碱混合溶液；
2)将埃洛石纳米管与醇碱混合溶液以一定比例混合，以形成羟基改性后的埃洛石纳米管；
3)在30℃的条件下，对羟基改性后的埃洛石纳米管搅拌反应1～5小时；然后用去离子水离心洗涤2次所述的羟基改性后的埃洛石纳米管，继而用烘箱干燥所述的羟基改性后的埃洛石纳米管；
4)将步骤3)中得到的羟基改性后的埃洛石纳米管与催化剂、共聚改性剂和溶剂混合搅拌，并通入氮气除氧10～60分钟，反应温度为150～250度，反应时间为20～120分钟；在催化剂的作用下，共聚改性剂与羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基发生部分酯化反应，在埃洛石纳米管表面生成可发生聚合或缩合反应的共聚改性剂分子，以得到含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
5)将步骤4)中得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温，然后用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
6)将磷酸酯阻燃剂溶解于乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸酯阻燃剂负载于共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇对负载有磷酸酯阻燃剂的共聚型埃洛石纳米管进行离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
本发明进一步的优选方案为：将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管用所述的溶剂再次进行超声分散，离心后倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管。
本发明进一步的优选方案为：步骤1)中所述的碱溶液为氢氧化钠溶液，所述的醇溶液为乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种。
本发明进一步的优选方案为：步骤1)中所述的碱溶液与醇溶液的质量比例为1～100；步骤2)中所述的埃洛石纳米管与碱溶液的质量比为1～20。
本发明进一步的优选方案为：步骤4)中共聚改性剂为对苯二甲酸、二羟基丙酸、苯乙酸中的一种或几种；步骤4)中的催化剂为浓硫酸、三氧化二锑、乙二醇锑中的一种或几种；步骤4)中的溶剂为N,N二甲基甲酰胺、苯、甲苯中的一种或几种；步骤4)中羟基改性后的埃洛石纳米管与共聚改性剂、催化剂、溶剂的质量比例为10:1:0.05:1～100:1:0.15:5；
本发明进一步的优选方案为：步骤6)中所述的磷酸酯阻燃剂为双酚A、磷酸三苯酯、二苯基磷酸甲苯酯、磷酸三辛酯中的一种或几种；步骤6)中所述的磷酸酯阻燃剂与乙醇的质量比为1:10；磷酸酯阻燃剂与共聚型埃洛石纳米管的质量比为1～5。
与现有技术相比，本发明所提供的共聚型埃洛石纳米阻燃剂，是由具有反应性的共聚单体改性剂将埃洛石纳米管表面改性后，再将其内腔负载磷酸酯阻燃剂而获得，该改性剂具有可聚合或缩聚性，可作为原料组成参与PET的缩聚过程，提高纳米阻燃剂在PET中的分散性；该制备方法利用埃洛石纳米管表面羟基与酸的缩聚反应，将共聚单体改性剂反应到纳米管表面，并用负压将磷酸酯阻燃剂负载到纳米管内腔，增强阻燃性，制备方法简单。
附图说明
图1为本发明实施例1中未改性的埃洛石纳米管的TEM图；
图2为实施例1中制备得到的含磷共聚埃洛石纳米阻燃剂的TEM图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
含磷共聚型纳米阻燃剂，包括共聚型埃洛石纳米管和负载在埃洛石纳米管内腔的磷酸酯。
羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基与共聚改性剂反应后，在埃洛石纳米管表面生成具有可发生聚合反应或缩聚反应的共聚型改性剂分子，以得到共聚型埃洛石纳米管。羟基改性后的埃洛石纳米管，通过埃洛石纳米管与醇碱溶液混合反应后得到。
磷酸酯在负压环境下，负载到共聚型埃洛石纳米管内腔上，以得到含磷共聚型纳米阻燃剂；含磷共聚型纳米阻燃剂在燃烧过程中，磷酸酯在共聚型埃洛石纳米管内向外缓慢释放，以提高含磷共聚型纳米阻燃剂的阻燃性能。
对于含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，具体如下：
实施例1
1)50毫升0.1摩尔每升氢氧化钠和50毫升乙醇超声混合30分钟后，形成醇碱混合溶液；将100克埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合并进行超声分散，对埃洛石纳米管表面进行羟基改性，30度搅拌反应1小时，用去离子水离心洗涤2次，烘箱干燥；
2)将上述羟基改性过的埃洛石纳米管与0.01克浓硫酸、3克对苯二甲酸和300克N,N二甲基甲酰胺混合搅拌并通入氮气除氧20分钟，反应温度升高到250度，反应时间为120分钟，共聚改性剂与埃洛石纳米管的羟基在催化剂的作用下发生部分酯化反应，对苯二甲酸反应到埃洛石纳米管表面，得到了含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
3)将步骤2)得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温；用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒掉上层清液；再将离心得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂进行超声分散混合，离心后倒掉上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
4)将100克双酚A溶解于150克乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，双酚A负载到共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
5)如图1、2所示改性埃洛石纳米管壁增厚，内腔变暗变粗，说明发生了表面改性和内腔负载行为。
实施例2
1)30毫升0.1摩尔每升的氢氧化钠和30毫升乙二醇超声混合40分钟后，形成醇碱混合溶液；将70克埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合并进行超声分散，对埃洛石纳米管表面进行羟基改性，30度搅拌反应3小时，用去离子水离心洗涤2次，烘箱干燥；
2)将上述羟基改性过的埃洛石纳米管与0.005克三氧化二锑、2克二羟基苯丙酸和200克苯混合搅拌并通入氮气除氧30分钟，反应温度升高到200度，反应时间为100分钟，共聚改性剂与埃洛石纳米管的羟基在催化剂的作用下发生部分酯化反应，二羟基苯乙酸反应到埃洛石纳米管表面，得到了含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
3)将步骤2)得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温；用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒掉上层清液；再将离心得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂进行超声分散混合，离心后倒掉上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
4)将80克磷酸三苯酯阻燃剂溶解于100克乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸三苯酯阻燃剂负载到共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
实施例3
1)10毫升氢氧化钠和10毫升乙醇超声混合20分钟后，形成醇碱混合溶液；将50克埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合并进行超声分散，对埃洛石纳米管表面进行羟基改性，30度搅拌反应2小时，用去离子水离心洗涤2次，烘箱干燥；
2)将上述羟基改性过的埃洛石纳米管与0.001克乙二醇锑、1克苯乙酸和150克甲苯混合搅拌并通入氮气除氧20分钟，反应温度升高到150度，反应时间为60分钟，共聚改性剂与埃洛石纳米管的羟基在催化剂的作用下发生部分酯化反应，共聚改性剂反应到埃洛石纳米管表面，得到了含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
3)将步骤2)得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温；用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒掉上层清液；再将离心得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂进行超声分散混合，离心后倒掉上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
4)将60克二苯基磷酸甲苯酯阻燃剂溶解于80克乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，二苯基磷酸甲苯酯阻燃剂负载到共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
需要说明的是，上述双酚A，也即双(二苯基磷酸酯)阻燃剂。
实施例4
1)将氢氧化钠溶液和乙醇溶液超声混合60分钟后，形成醇碱混合溶液；氢氧化钠溶液和乙醇溶液的质量比例为1。
2)将埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合，以形成羟基改性后的埃洛石纳米管；埃洛石纳米管与氢氧化钠溶液的质量比为1。
3)在30℃的条件下，对羟基改性后的埃洛石纳米管搅拌反应5小时；然后用去离子水离心洗涤2次羟基改性后的埃洛石纳米管，继而用烘箱干燥羟基改性后的埃洛石纳米管；
4)将步骤3)中得到的羟基改性后的埃洛石纳米管与浓硫酸、对苯二甲酸和甲苯混合搅拌，并通入氮气除氧10分钟，反应温度为150度，反应时间为20分钟；在催化剂的作用下，共聚改性剂与羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基发生部分酯化反应，在埃洛石纳米管表面生成可发生聚合或缩合反应的共聚改性剂分子，以得到含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
5)将步骤4)中得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温，然后用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
6)将磷酸酯阻燃剂溶解于乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸酯阻燃剂负载于共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇对负载有磷酸酯阻燃剂的共聚型埃洛石纳米管进行离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
优选地，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂再次进行超声分散，离心后倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管。
优选地，步骤4)中埃洛石纳米管与对苯二甲酸、浓硫酸、甲苯的质量比为10:1:0.05:1。
优选地，步骤6)中磷酸酯阻燃剂与乙醇的质量比为1:10，磷酸酯阻燃剂与共聚型埃洛石纳米管的质量比为1。
实施例5
1)将氢氧化钠溶液和丙醇溶液超声混合60分钟后，形成醇碱混合溶液；氢氧化钠溶液和丙醇溶液的质量比例为100。
2)将埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合，以形成羟基改性后的埃洛石纳米管；埃洛石纳米管与氢氧化钠溶液的质量比为20。
3)在30℃的条件下，对羟基改性后的埃洛石纳米管搅拌反应5小时；然后用去离子水离心洗涤2次羟基改性后的埃洛石纳米管，继而用烘箱干燥羟基改性后的埃洛石纳米管；
4)将步骤3)中得到的羟基改性后的埃洛石纳米管与浓硫酸、对苯二甲酸和苯混合搅拌，并通入氮气除氧60分钟，反应温度为150度，反应时间为20分钟；在催化剂的作用下，共聚改性剂与羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基发生部分酯化反应，在埃洛石纳米管表面生成可发生聚合或缩合反应的共聚改性剂分子，以得到含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
5)将步骤4)中得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温，然后用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
6)将磷酸酯阻燃剂溶解于乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸酯阻燃剂负载于共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇对负载有磷酸酯阻燃剂的共聚型埃洛石纳米管进行离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
优选地，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂再次进行超声分散，离心后倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管。
优选地，步骤4)中埃洛石纳米管与对苯二甲酸、浓硫酸、苯的质量比为100:1:0.15:5。
优选地，步骤6)中磷酸酯阻燃剂与乙醇的质量比为1：10，磷酸酯阻燃剂与共聚型埃洛石纳米管的质量比为5。
实施例6
1)将氢氧化钠溶液和异丙醇溶液超声混合60分钟后，形成醇碱混合溶液；氢氧化钠溶液和异丙醇溶液的质量比例为50。
2)将埃洛石纳米管与醇碱混合溶液混合，以形成羟基改性后的埃洛石纳米管；埃洛石纳米管与氢氧化钠溶液的质量比为10。
3)在30℃的条件下，对羟基改性后的埃洛石纳米管搅拌反应5小时；然后用去离子水离心洗涤2次羟基改性后的埃洛石纳米管，继而用烘箱干燥羟基改性后的埃洛石纳米管；
4)将步骤3)中得到的羟基改性后的埃洛石纳米管与浓硫酸、对苯二甲酸和甲苯混合搅拌，并通入氮气除氧60分钟，反应温度为150度，反应时间为20分钟；在催化剂的作用下，共聚改性剂与羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基发生部分酯化反应，在埃洛石纳米管表面生成可发生聚合或缩合反应的共聚改性剂分子，以得到含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
5)将步骤4)中得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温，然后用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
6)将磷酸酯阻燃剂溶解于乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸酯阻燃剂负载于共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇对负载有磷酸酯阻燃剂的共聚型埃洛石纳米管进行离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂。
优选地，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管用溶剂再次进行超声分散，离心后倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管。
优选地，步骤4)中埃洛石纳米管与对苯二甲酸、浓硫酸、甲苯的质量比为50:1:0.11:3。
优选地，步骤6)中磷酸酯阻燃剂与乙醇的质量比为1:10，磷酸酯阻燃剂与共聚型埃洛石纳米管的质量比为3。
以上对本发明所提供的含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：
1)碱溶液和醇溶液超声混合20～60分钟后，形成醇碱混合溶液；
2)将埃洛石纳米管与醇碱混合溶液以一定比例混合，以形成羟基改性后的埃洛石纳米管；
3)在30℃的条件下，对羟基改性后的埃洛石纳米管搅拌反应1～5小时；然后用去离子水离心洗涤2次所述的羟基改性后的埃洛石纳米管，继而用烘箱干燥所述的羟基改性后的埃洛石纳米管；
4)将步骤3)中得到的羟基改性后的埃洛石纳米管与催化剂、共聚改性剂和溶剂混合搅拌，并通入氮气除氧10～60分钟，反应温度为150～250度，反应时间为20～120分钟；在催化剂的作用下，共聚改性剂与羟基改性后的埃洛石纳米管表面的羟基发生部分酯化反应，在埃洛石纳米管表面生成可发生聚合反应的共聚改性剂分子，以得到含有共聚型埃洛石纳米管的混合物；
5)将步骤4)中得到的含有共聚型埃洛石纳米管的混合物冷却到室温，然后用离心方法将溶剂与共聚型埃洛石纳米管进行分离，倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；
6)将磷酸酯阻燃剂溶解于乙醇溶液中，得到磷醇溶液，将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管与磷醇溶液进行超声分散，放入真空干燥箱抽真空20分钟后，磷酸酯阻燃剂负载于共聚型埃洛石纳米管内腔，再用乙醇对负载有磷酸酯阻燃剂的共聚型埃洛石纳米管进行离心分离，得到含磷共聚型埃洛石纳米阻燃剂；所述的含磷共聚型纳米阻燃剂在燃烧过程中，磷酸酯在所述的共聚型埃洛石纳米管内向外缓慢释放；将步骤5)中得到的共聚型埃洛石纳米管用所述的溶剂再次进行超声分散，离心后倒去上层清液，得到共聚型埃洛石纳米管；步骤4)中共聚改性剂为对苯二甲酸；步骤4)中的催化剂为浓硫酸、三氧化二锑、乙二醇锑中的一种或几种；步骤4)中的溶剂为N,N二甲基甲酰胺、苯、甲苯中的一种或几种；步骤4)中羟基改性后的埃洛石纳米管与共聚改性剂、催化剂、溶剂的质量比例为10:1:0.05:1～100:1:0.15:5。
2.根据权利要求1所述的含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于步骤1)中所述的碱溶液为氢氧化钠溶液，所述的醇溶液为乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于步骤1)中所述的碱溶液与醇溶液的质量比例为1～100；步骤2)中所述的埃洛石纳米管与碱溶液的质量比为1～20。
4.根据权利要求1所述的含磷共聚型纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于步骤6)中所述的磷酸酯阻燃剂为磷酸三苯酯、二苯基磷酸甲苯酯、磷酸三辛酯中的一种或几种；步骤6)中所述的磷酸酯阻燃剂与乙醇的质量比为1:10；磷酸酯阻燃剂与共聚型埃洛石纳米管的质量比为1～5。
CN201910312022.4A 2019-04-18 2019-04-18 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法 Active CN110078973B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910312022.4A CN110078973B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910312022.4A CN110078973B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110078973A CN110078973A (zh) 2019-08-02
CN110078973B true CN110078973B (zh) 2021-05-18

Family

ID=67415536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910312022.4A Active CN110078973B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110078973B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110511434B (zh) * 2019-08-30 2020-11-17 厦门大学 一种含聚磷腈包覆的掺银埃洛石纳米管复合材料的制备方法及其应用
CN110565200B (zh) * 2019-09-16 2022-03-25 浙江尤夫科技工业有限公司 一种阻燃涤纶工业丝及其制备方法
CN112194822B (zh) * 2020-08-12 2021-12-21 天津科技大学 一种含磷阻燃剂、制备方法、改性环氧树脂
CN112961406B (zh) * 2021-02-19 2022-07-15 石家庄铁道大学 一种限域聚合阻燃剂及其制备方法
CN116231067B (zh) * 2023-05-09 2023-08-04 西北工业大学 一种阻燃超薄peo基固态电解质的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101284670B (zh) * 2008-05-09 2012-03-21 西北师范大学 表面功能有机化埃洛石纳米管及其制备方法
CN102241889A (zh) * 2010-09-20 2011-11-16 深圳市科聚新材料有限公司 一种埃洛石复合阻燃母粒
CN108969467A (zh) * 2017-06-05 2018-12-11 天津城建大学 埃洛石气凝胶材料及其制备方法
CN108997538A (zh) * 2017-06-06 2018-12-14 天津城建大学 阻燃埃洛石气凝胶材料及其制备方法
CN108018617B (zh) * 2017-12-06 2020-06-23 杭州皮克新材料科技有限公司 一种吸湿抗静电涤纶的制备方法
CN108314899A (zh) * 2018-02-07 2018-07-24 缪琼 一种纳米阻燃剂制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110078973A (zh) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110078973B (zh) 含磷共聚型纳米阻燃剂及其制备方法
CN109971037B (zh) 含磷纳米阻燃剂及其制备方法
CN110607046B (zh) 一种阻燃型聚乙烯醇气凝胶及其制备方法
Moqadam et al. Synthesis and characterization of sunflower oil-based polysulfide polymer/cloisite 30B nanocomposites
CN114349968B (zh) 一种poss改性磷腈阻燃剂及其制备方法、一种聚碳酸酯阻燃复合材料及其制备方法
CN106589588A (zh) 一种阻燃增强型聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104559100B (zh) 功能化环糊精阻燃聚乳酸复合材料及其制备方法
CN105315399A (zh) 一种高透明阻燃改性有机玻璃及其制备方法
CN104448830A (zh) 一种磷硅复合阻燃剂及其制备方法和应用
CN113861309A (zh) 一种磷酰胺交联壳聚糖生物基阻燃剂及其制备方法
CN103694657B (zh) 三元复合阻燃体系阻燃聚乳酸材料及其制备方法
CN109054098A (zh) 一种哌嗪改性木质素/磷酸铝双重包覆红磷阻燃剂及其在hips中的应用
CN115716882B (zh) 一种改性纤维素纳米晶及其制备方法和应用
CN116622088A (zh) 一种含氮磷石墨烯协效阻燃剂及其制备方法和应用
CN108912524B (zh) 一种哌嗪改性木质素包覆红磷阻燃剂及其在ps树脂中的应用
CN113150440B (zh) 一种阻燃性聚丙烯的制备方法
CN1359962A (zh) 一种磷系共聚阻燃涤纶切片的制备方法
CN114685937A (zh) 阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法
CN107151280A (zh) 一种悬浮法制备聚氯乙烯的合成工艺
CN102617840B (zh) 一种涤纶工业丝固相聚合阻燃型扩链剂及其制备方法
CN112625064B (zh) 一种环三磷腈改性石墨烯及其制备方法和应用
CN117362946B (zh) 一种纳米纤维素改性聚酯复合材料及其制备方法
CN110591065A (zh) 永久抗静电五元环-己二酸环己二醇共聚酯及其制备方法
CN109400927A (zh) 高透明阻燃聚乙烯醇薄膜及其制备方法
CN114672110B (zh) 一种生物质基阻燃剂的制备方法

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