CN112175294A - 一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112175294A CN112175294A CN202011153602.2A CN202011153602A CN112175294A CN 112175294 A CN112175294 A CN 112175294A CN 202011153602 A CN202011153602 A CN 202011153602A CN 112175294 A CN112175294 A CN 112175294A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particles
- flame retardant
- flame
- intermediate product
- foamed
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 81
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 55
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 82
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims abstract description 24
- BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpentan-2-ol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)O BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 53
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 49
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 39
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims description 27
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 26
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 26
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 20
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 19
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 19
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 9
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 claims description 5
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 claims description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 2
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 2
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 2
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 2
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 2
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 2
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 claims description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 2
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 claims description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960003121 arginine Drugs 0.000 claims description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 claims description 2
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VVYPIVJZLVJPGU-UHFFFAOYSA-L copper;2-aminoacetate Chemical compound [Cu+2].NCC([O-])=O.NCC([O-])=O VVYPIVJZLVJPGU-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229960002433 cysteine Drugs 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims description 2
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 2
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 claims description 2
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims description 2
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 claims description 2
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 2
- 229960005190 phenylalanine Drugs 0.000 claims description 2
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 229960002429 proline Drugs 0.000 claims description 2
- 229960001153 serine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960002898 threonine Drugs 0.000 claims description 2
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 claims description 2
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004295 valine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000004474 valine Substances 0.000 claims description 2
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 claims 1
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 claims 1
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 claims 1
- 229960003646 lysine Drugs 0.000 claims 1
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 claims 1
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 claims 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/009—Use of pretreated compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/12—Polypropene
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
- C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
- C08K5/5313—Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
-
- 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
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10氧化物(DOPO)以及氨基酸。本发明所设计的一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法及其制备方法，通过氨基酸接枝DOPO，乙二醇改性环氧基硅烷偶联剂，使各组分交联在一起，不仅能够有效提高发泡粒子阻燃性能，还能够增强发泡粒子的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种发泡材料技术领域，尤其涉及一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法。
背景技术
聚丙烯作为一种高分子材料，由于其具有的良好综合性能，因此在各行各业都有着广泛的应用。发泡聚丙烯是一种泡沫塑料，这种塑料具有质量轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点。相比其他两种泡沫塑料，聚氨酯泡沫和聚乙烯泡沫，聚丙烯泡沫更加环保，同时也拥有更好的力学性能，可经模具热压成型为各种造型，如高铁座椅、墙板等。而这就要求聚丙烯泡沫粒子拥有不同的附加性能，阻燃就是其中一类。
阻燃材料因为本身不易燃烧而被广泛应用在石油、化工、消防等危险领域，随着科技的发展，建筑和汽车领域也逐渐引入这种阻燃材料，以达到防患于未然的目的。如何将发泡聚丙烯的优异性能与阻燃材料相结合，便成为了未来研究的重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
较优化的方案，所述分散剂为滑石粉、高岭土中的任意一种；所述分散剂还包括柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠。
较优化的方案，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三氧基硅烷中的任意一种。
较优化的方案，所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、络氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、甘氨酸铜中的任意一种或多种组合。
较优化的方案，以质量计，所述发泡聚丙烯包括30-45份无色PP粒子、12-26份着色PP粒子、0.15-2份阻燃剂母粒、0.25-0.5份分散剂、6-8份甘油。
较优化的方案，以质量计，所述阻燃剂母粒包括0.03-0.4份硅烷偶联剂、0.02-0.2份乙二醇、0.08-1.2份9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)、0.02-0.2份氨基酸。
较优化的方案，一种阻燃发泡聚丙烯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌20-30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于100-120℃的环境下搅拌反应20-24h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2-3次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将硅烷偶联剂和乙二醇加入到烧瓶中，放入100-120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.5-1h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至60-80℃，反应2-3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将无色PP粒子、着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、甘油、分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至15-30kpa，通入蒸汽加热至140-160℃，再次加入液态二氧化碳加压至20-40kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
一是本发明利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)作为阻燃剂母粒的原料之一。DOPO是一种典型的无卤有机磷阻燃剂，具有较高的反应活性和良好的热稳定性，相比于有卤阻燃剂，其具有绿色环保、低毒安全的优点。在本发明中同时引入了氨基酸对DOPO进行接枝，使其氮、磷含量增加，从而提高阻燃性能。
二是由于DOPO表面能较大，易于团聚，所以本发明引入硅烷偶联剂对DOPO进行表面处理，同时加入醇类物质对硅烷偶联剂进行改性，醇中的羟基可以与硅烷偶联剂中的环氧基反应生成醚键，醚键可以与亲核试剂生成络合反应，比如，在分散剂中添加的十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，与之络合而形成大分子结构，增强粒子力学性能。
三是本发明中加入的多元醇并不能和硅烷偶联剂中的环氧基充分反应，因此，本发明将得到的改性后的硅烷偶联剂溶液喷洒到DOPO中，由于DOPO经接枝拥有了氨基酸的化学性质，其中的羧基可以与羟基以浓硫酸为催化剂发生酯化反应，从而能够加强各组分间交联结构。
四是本发明所述的聚丙烯发泡粒子，除了DOPO起到阻燃作用之外，在高温情况下，DOPO-氨基酸中未酯化的羧酸基可以与未反应的醇羟基继续进行酯化反应，而体系中的胺基则作为酯化反应的催化剂，加速反应过程；体系在酯化反应前和酯化过程中成为熔融态，而高温反应过程中所产生的气体使熔融体系进一步发泡。
本发明所设计的一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法及其制备方法，通过氨基酸接枝DOPO，乙二醇改性环氧基硅烷偶联剂，使各组分交联在一起，不仅能够有效提高发泡粒子阻燃性能，还能够增强发泡粒子的力学性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将0.08份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌20min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.02份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于100℃的环境下搅拌反应20h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.03份硅烷偶联剂和0.02份乙二醇加入到烧瓶中，放入100℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.5h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至60℃，反应2h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将30份无色PP粒子、12份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、6份甘油、0.25份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至15kpa，通入蒸汽加热至140℃，再次加入液态二氧化碳加压至20kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
实施例2
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将0.38份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌22min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.08份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于104℃的环境下搅拌反应21h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.12份硅烷偶联剂和0.08份乙二醇加入到烧瓶中，放入104℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.6h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至62℃，反应2.3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将34份无色PP粒子、14份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、6.5份甘油、0.3份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至20kpa，通入蒸汽加热至145℃，再次加入液态二氧化碳加压至25kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
实施例3
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将0.85份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌25min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.10份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于110℃的环境下搅拌反应21h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.25份硅烷偶联剂和0.17份乙二醇加入到烧瓶中，放入105℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.7h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至70℃，反应2.5h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将38份无色PP粒子、18份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、7.5份甘油、0.4份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至20kpa，通入蒸汽加热至150℃，再次加入液态二氧化碳加压至30kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
实施例4
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将1份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌28min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.15份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于115℃的环境下搅拌反应23h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.27份硅烷偶联剂和0.18份乙二醇加入到烧瓶中，放入115℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.8h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至75℃，反应2.75h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将40份无色PP粒子、24份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、7份甘油、0.4份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至25kpa，通入蒸汽加热至155℃，再次加入液态二氧化碳加压至35kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
实施例5
一种阻燃发泡聚丙烯，所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将1.2份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.2份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于120℃的环境下搅拌反应24h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤3次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.4份硅烷偶联剂和0.2份乙二醇加入到烧瓶中，放入120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应1h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至80℃，反应3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将45份无色PP粒子、26份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、8份甘油、0.5份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至30kpa，通入蒸汽加热至160℃，再次加入液态二氧化碳加压至40kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
对比例1(无氨基酸)
1)将1.2份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将0.4份硅烷偶联剂和0.2份乙二醇加入到烧瓶中，放入120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应1h，生成中间产物C；
3)将2)中得到的中间产物C均匀地喷洒在1)中得到的中间产物A上，并通入浓硫酸酸雾，加热至80℃，反应3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
4)将45份无色PP粒子、26份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、8份甘油、0.5份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至30kpa，通入蒸汽加热至160℃，再次加入液态二氧化碳加压至40kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
对比例2(无硅烷偶联剂)
1)将1.2份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.2份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于120℃的环境下搅拌反应24h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤3次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.2份乙二醇加入到烧瓶中，放入120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应1h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至80℃，反应3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将45份无色PP粒子、26份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、8份甘油、0.5份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至30kpa，通入蒸汽加热至160℃，再次加入液态二氧化碳加压至40kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
对比例3(无乙二醇)
1)将1.2份DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和0.2份氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于120℃的环境下搅拌反应24h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤3次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将0.4份硅烷偶联剂加入到烧瓶中，放入120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应1h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至80℃，反应3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将45份无色PP粒子、26份着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、8份甘油、0.5份分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子后，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至30kpa，通入蒸汽加热至160℃，再次加入液态二氧化碳加压至40kpa，得到聚丙烯发泡粒子。
对本发明实施例1-5、对比例1-3所得到的发泡聚丙烯的氧指数性能进行测试，得到如下结果：
备注：
测试方法：
根据《IOS 4589-2》，将所得发泡聚丙烯用夹具安装在以层流方式向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒中，其中氧、氮混合气体温度为23±2℃。试样状态调节后，进行室温实验。在顶面点燃时，火焰接触顶面时间不超过30s，并每隔5s移开一次，观察试样是否燃烧，材料恰好维持燃烧所需的最小氧浓度即氧指数。
氧指数＜18为易燃材料，18＜氧指数＜25为可燃材料，氧指数＞25为阻燃材料。
结论：
实施例1-5依据本发明技术方案制备，实施例1-5与对比例1-3形成对照实验。
由上表可知，实施例1-5制备的发泡聚丙烯的阻燃性能均优于对比例1-3。
由实施例5与对比例1进行比较可知，当不添加氨基酸时，所制得的发泡聚丙烯的阻燃性能明显下降。因为在高温情况下，羧酸基可以与醇羟基继续进行酯化反应，而体系中的胺基则作为酯化反应的催化剂，加速反应过程；体系在酯化反应前和酯化过程中成为熔融态，而高温反应过程中所产生的气体使熔融体系进一步发泡。当缺少氨基酸中的胺基和羧基时，该阻燃方法无法进行。
由实施例5与对比例2进行比较可知，当不添加硅烷偶联剂时，首先就会导致DOPO由于表面能过大而出现团聚现象，降低产品阻燃性能；另一方面，产品中硅元素的降低也会导致产品阻燃性能的下降。
由实施例5与对比例3进行比较可知，当不添加乙二醇时，同样无法实现在高温时的酯化反应，从而抑制产品燃烧。因此阻燃性能下降。
本发明所设计的一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法及其制备方法，以聚氨酯丙烯酸酯作为涂料基底，通过环氧树脂及胺化木质素进行改性后，得到高硬度耐磨涂层；并加入光引发剂，利用紫外光固化的方法，达到固化速度快、污染少的特点，从而提高涂层的硬度及耐磨性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (7)
1.一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：所述发泡聚丙烯包括无色PP粒子、着色PP粒子、阻燃剂母粒、分散剂、甘油；所述阻燃剂母粒包括硅烷偶联剂、乙二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)以及氨基酸。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：所述分散剂为滑石粉、高岭土中的任意一种；所述分散剂还包括柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三氧基硅烷中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、络氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、甘氨酸铜中的任意一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：以质量计，所述发泡聚丙烯包括30-45份无色PP粒子、12-26份着色PP粒子、0.15-2份阻燃剂母粒、0.25-0.5份分散剂、6-8份甘油。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃发泡聚丙烯，其特征在于：以质量计，所述阻燃剂母粒包括0.03-0.4份硅烷偶联剂、0.02-0.2份乙二醇、0.08-1.2份9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物(DOPO)、0.02-0.2份氨基酸。
7.一种阻燃发泡聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述发泡聚丙烯的制备方法包括以下步骤：
1)将DOPO溶于四氯化碳溶液，并向溶液中滴加氨水溶液，混合搅拌20-30min，待不再有沉淀生成，过滤，并用蒸馏水洗涤至中性，得到中间产物A；
2)将1)中得到的沉淀产物A和氨基酸放入装有磁力搅拌和回流装置的三口圆底烧瓶中，于100-120℃的环境下搅拌反应20-24h；待体系温度降至室温后，加入乙醇，待不再有沉淀生成，过滤，并用乙醇洗涤2-3次，真空干燥后得到中间产物B；
3)将硅烷偶联剂和乙二醇加入到烧瓶中，放入100-120℃油浴锅中，在碱性促进剂作用下反应0.5-1h，生成中间产物C；
4)将3)中得到的中间产物C均匀地喷洒在2)中得到的中间产物B上，并通入浓硫酸酸雾，加热至60-80℃，反应2-3h后，用氨水溶液洗涤蒸馏，再用蒸馏水洗涤至中性，得到阻燃剂母粒；
5)将无色PP粒子、着色PP粒子、4)中得到的阻燃剂母粒、甘油、分散剂加入双螺杆挤出机，经拉丝、切粒后得到长度均匀的粒子，送入设置有隔套的反应釜；反应釜内加水，并加入液态二氧化碳给釜内加压至15-30kpa，通入蒸汽加热至140-160℃，再次加入液态二氧化碳加压至20-40kpa，出反应釜时在内外压差的作用下得到聚丙烯发泡粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011153602.2A CN112175294A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011153602.2A CN112175294A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112175294A true CN112175294A (zh) | 2021-01-05 |
Family
ID=73922098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011153602.2A Pending CN112175294A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112175294A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113322533A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-31 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种本征阻燃聚乙烯醇纤维及其制备方法 |
| CN114133586A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-04 | 浙大宁波理工学院 | 一种核壳膨胀型阻燃剂及其制备方法和应用 |
| CN114539674A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-27 | 广东九彩新材料有限公司 | 适用于高倍率发泡工艺的聚丙烯色母粒及其制备方法 |
| CN114672009A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-28 | 泰州市天润合成化工有限公司 | 一种阻燃不饱和聚酯树脂及其制备方法 |
| CN115850849A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-03-28 | 广东南洋电缆股份有限公司 | 一种可自由弯折的耐磨耐候性无卤低烟电缆料及其制备方法和在机器人中的应用 |
| CN117363031A (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-09 | 广州银塑阻燃新材料股份有限公司 | 一种含磷阻燃母粒及其制备方法 |
Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102428092A (zh) * | 2009-05-19 | 2012-04-25 | 雅宝公司 | Dopo衍生物阻燃剂 |
| CN103170082A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 陕西坚瑞消防股份有限公司 | 一种含有氨基酸类化合物的灭火组合物 |
| CN103289125A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-09-11 | 中国科学技术大学 | 含磷-氮-硅的有机无机杂化阻燃剂及其制备方法和形成的聚合物 |
| CN103382266A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-11-06 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种聚氨酯泡沫阻燃剂及其制备方法和应用 |
| CN103788408A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 广州辰东化工科技有限公司 | Dopo改性无机阻燃剂及其制备方法 |
| CN104341596A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-11 | 东华大学 | 一种ddm型活性无卤阻燃剂及其制备方法 |
| CN104774343A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-07-15 | 三峡大学 | 一种含dopo的磷酸苯酯阻燃剂,制备方法及其应用 |
| CN106243385A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-21 | 华南理工大学 | 一种dopo基阻燃剂及其制备方法 |
| CN106397984A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-15 | 西南交通大学 | 一种改性可膨胀石墨/聚丙烯阻燃材料的制备方法 |
| CN106397909A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 宁波国海电子有限公司 | 电缆用的阻燃包覆组合物 |
| CN106633189A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 广东宇星阻燃新材股份有限公司 | 一种高效耐水性膨胀阻燃剂及其在聚丙烯中的应用 |
| CN107815014A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 广东广山新材料股份有限公司 | 一种阻燃性聚丙烯塑料及其制备方法 |
| CN108285574A (zh) * | 2017-01-10 | 2018-07-17 | 神华集团有限责任公司 | 一种可发泡聚丙烯组合物和发泡聚丙烯及其制备方法 |
| CN108299737A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-07-20 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种无卤阻燃聚丙烯美学树脂复合材料及其制备方法 |
| CN108485067A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-04 | 重庆会通新材料有限公司 | 一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒及其制备方法 |
| CN110105724A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-09 | 贵州省材料产业技术研究院 | 阻燃性的复合材料及其制备方法 |
| CN110128741A (zh) * | 2018-02-09 | 2019-08-16 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 聚烯烃发泡材料及其制备方法 |
| CN110922637A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 上海力道新材料科技股份有限公司 | 一种dopo衍生物阻燃光热稳定剂及其制备方法和应用 |
| CN111205557A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-29 | 贵州民族大学 | 一种聚丙烯与磷杂菲和聚磷腈双基协效的阻燃复合材料及其制备方法与应用 |
| CN111793090A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-20 | 陕西科技大学 | 一种dopo基硅磷协效阻燃剂及其制备方法和应用 |
-
2020
- 2020-10-26 CN CN202011153602.2A patent/CN112175294A/zh active Pending
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102428092A (zh) * | 2009-05-19 | 2012-04-25 | 雅宝公司 | Dopo衍生物阻燃剂 |
| CN103170082A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 陕西坚瑞消防股份有限公司 | 一种含有氨基酸类化合物的灭火组合物 |
| CN103289125A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-09-11 | 中国科学技术大学 | 含磷-氮-硅的有机无机杂化阻燃剂及其制备方法和形成的聚合物 |
| CN103382266A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-11-06 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种聚氨酯泡沫阻燃剂及其制备方法和应用 |
| CN103788408A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 广州辰东化工科技有限公司 | Dopo改性无机阻燃剂及其制备方法 |
| CN104341596A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-11 | 东华大学 | 一种ddm型活性无卤阻燃剂及其制备方法 |
| CN104774343A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-07-15 | 三峡大学 | 一种含dopo的磷酸苯酯阻燃剂,制备方法及其应用 |
| CN106243385A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-21 | 华南理工大学 | 一种dopo基阻燃剂及其制备方法 |
| CN106397909A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 宁波国海电子有限公司 | 电缆用的阻燃包覆组合物 |
| CN107815014A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 广东广山新材料股份有限公司 | 一种阻燃性聚丙烯塑料及其制备方法 |
| CN106397984A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-15 | 西南交通大学 | 一种改性可膨胀石墨/聚丙烯阻燃材料的制备方法 |
| CN106633189A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 广东宇星阻燃新材股份有限公司 | 一种高效耐水性膨胀阻燃剂及其在聚丙烯中的应用 |
| CN108285574A (zh) * | 2017-01-10 | 2018-07-17 | 神华集团有限责任公司 | 一种可发泡聚丙烯组合物和发泡聚丙烯及其制备方法 |
| CN108299737A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-07-20 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种无卤阻燃聚丙烯美学树脂复合材料及其制备方法 |
| CN110128741A (zh) * | 2018-02-09 | 2019-08-16 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 聚烯烃发泡材料及其制备方法 |
| CN108485067A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-04 | 重庆会通新材料有限公司 | 一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒及其制备方法 |
| CN110105724A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-09 | 贵州省材料产业技术研究院 | 阻燃性的复合材料及其制备方法 |
| CN110922637A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 上海力道新材料科技股份有限公司 | 一种dopo衍生物阻燃光热稳定剂及其制备方法和应用 |
| CN111205557A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-29 | 贵州民族大学 | 一种聚丙烯与磷杂菲和聚磷腈双基协效的阻燃复合材料及其制备方法与应用 |
| CN111793090A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-20 | 陕西科技大学 | 一种dopo基硅磷协效阻燃剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SEBASTIAN WAGNER ET AL.: "Synthesis of new organophosphorus compounds using the atherton todd reaction as a Versatile Tool", 《HETEROATOM CHEMISTRY》 * |
| 王雅珍 等: "高分子材料DOPO基阻燃剂研究进展", 《中国塑料》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113322533A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-31 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种本征阻燃聚乙烯醇纤维及其制备方法 |
| CN114133586A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-04 | 浙大宁波理工学院 | 一种核壳膨胀型阻燃剂及其制备方法和应用 |
| CN114672009A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-28 | 泰州市天润合成化工有限公司 | 一种阻燃不饱和聚酯树脂及其制备方法 |
| CN114672009B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-05-23 | 泰州市天润合成化工有限公司 | 一种阻燃不饱和聚酯树脂及其制备方法 |
| CN114539674A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-27 | 广东九彩新材料有限公司 | 适用于高倍率发泡工艺的聚丙烯色母粒及其制备方法 |
| CN114539674B (zh) * | 2022-03-30 | 2022-09-23 | 广东九彩新材料有限公司 | 适用于高倍率发泡工艺的聚丙烯色母粒及其制备方法 |
| CN115850849A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-03-28 | 广东南洋电缆股份有限公司 | 一种可自由弯折的耐磨耐候性无卤低烟电缆料及其制备方法和在机器人中的应用 |
| CN115850849B (zh) * | 2023-02-17 | 2023-04-18 | 广东南洋电缆股份有限公司 | 一种可自由弯折的耐磨耐候性无卤低烟电缆料及其制备方法和在机器人中的应用 |
| CN117363031A (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-09 | 广州银塑阻燃新材料股份有限公司 | 一种含磷阻燃母粒及其制备方法 |
| CN117363031B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-05-03 | 广州银塑阻燃新材料股份有限公司 | 一种含磷阻燃母粒及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112175294A (zh) | 一种阻燃发泡聚丙烯及其制备方法 | |
| EP1762602A1 (en) | Aqueous coating composition | |
| CN104558320B (zh) | 一种聚醋酸乙烯酯乳液 | |
| CN112708323A (zh) | 一种耐候性强的超支化改性环氧树脂面漆及其制备方法 | |
| CN103073795A (zh) | 一种无卤阻燃聚丙烯母粒及无卤阻燃聚丙烯薄膜及其制备方法 | |
| CN109504006B (zh) | 一种自清洁纳米改性超疏水复合膜及其制备方法 | |
| CN114437657B (zh) | 一种高强度金属环氧ab胶的制备方法 | |
| CN110564129A (zh) | 一种低线性膨胀系数、阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
| CN115960441A (zh) | 一种防水、防火型双金属温控器封装外壳及其封装工艺 | |
| CN113150489B (zh) | 一种abs复合材料及其制备方法 | |
| CN113845754B (zh) | 一种环氧树脂电子电气绝缘材料的制备方法 | |
| CN114590006A (zh) | 一种耐高温防脱色petg肤感膜及其制备方法 | |
| CN109880092A (zh) | 一种有机硅改性超支化聚酰亚胺树脂的制备及其应用 | |
| CN110078899B (zh) | 一种水性环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN114163646A (zh) | 超柔软蓬松型线性嵌段有机聚硅氧烷及制备方法 | |
| CN113667264A (zh) | 一种阻燃改性abs复合材料及其制备方法 | |
| CN112927880A (zh) | 一种注塑永磁铁氧体材料、注塑磁体及其制备方法 | |
| CN112063181A (zh) | 一种混炼硅橡胶及其制备方法 | |
| CN116554534B (zh) | 一种环保型聚丙烯阻燃泡沫材料及其制备工艺 | |
| CN113861686B (zh) | 高性能改性pps塑料及其制备方法 | |
| CN110016235A (zh) | 一种阻燃型玻璃钢天线罩型材及其制备方法 | |
| CN116903962B (zh) | 一种复合型阻燃母粒及其应用 | |
| CN116284952B (zh) | 一种基于超临界二氧化碳发泡聚丙烯的制备方法 | |
| Leikin et al. | Synthesis and properties of poly [2-(4′-oxyphenylene)-5-benzimidazole] and a proton-exchange membrane produced on its basis | |
| CN115322530B (zh) | 一种无卤阻燃的增强型pbt及其加工工艺 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210105 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |