CN113248831A - 一种高效型pp阻燃母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效型PP阻燃母粒，包括如下重量份的原料：PP树脂60.5‑78.6份、滑石粉10.4‑16.7份、改性纳米氢氧化铝20.2‑24.6份、辅助阻燃剂7.5‑11.3份、偶联剂0.5‑1.1份、稳定剂0.6‑1份、抗氧剂1.5‑2份、异丙醚20.8‑35.6份，本发明还公开了该阻燃母粒的制备方法。本发明中改性纳米氢氧化铝起到主阻燃剂的作用，氢氧化铝包覆红磷的结构，既包含氢氧化铝和红磷两种阻燃成分，同时解决红磷粒度足够小而导致的稳定性差的劣势，另外添加辅助阻燃剂对阻燃性能进一步巩固，辅助阻燃剂是纯有机结构，与基材相容性更好，更耐迁移，同时配合无机阻燃剂，实现增益效果。

Description

一种高效型PP阻燃母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于阻燃母粒技术领域，涉及一种高效型PP阻燃母粒及其制备方法。
背景技术
聚丙烯由于其优异的加工性，耐化学性和机械强度，广泛用于家用电器、建筑构件、室内装饰材料和汽车部件中。然而，聚丙烯本身极易燃烧，随着对塑料安全性要求的提高，很多场合都要求聚丙烯必须阻燃。因此很多研究已经进行，添加各种有机、无机或磷系的阻燃剂到聚丙烯里达到阻燃目的。
参考中国专利CN101469095B公开的一种环保阻燃型聚丙烯组合物，由聚丙烯树脂、主阻燃剂、辅助阻燃剂、填充物滑石粉和滑石粉母粒、稳定剂以及抗氧剂受阻酚类和亚磷酸酯类组成，主阻燃剂为十溴二苯乙烷，辅助阻燃剂为氧化锑和无机矿物的混合或氧化锑、硼酸锌和无机矿物的混合，该组合物表现出优异的阻燃性能，但是十溴二苯乙烷价格昂贵，大大提高了成本，并且无机阻燃剂与基材相容性差，容易发生迁移，长时间使用会导致阻燃性能失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效型PP阻燃母粒及其制备方法，解决背景技术中提及的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高效型PP阻燃母粒，包括如下重量份的原料：
PP树脂60.5-78.6份、滑石粉10.4-16.7份、改性纳米氢氧化铝20.2-24.6份、辅助阻燃剂7.5-11.3份、偶联剂0.5-1.1份、稳定剂0.6-1份、抗氧剂1.5-2份、异丙醚20.8-35.6份；
该高效型PP阻燃母粒由如下步骤制成：
步骤A1，将偶联剂、异丙醚注入搅拌机中，搅拌均匀后，加入改性纳米氢氧化铝，升温至45-50℃，搅拌均匀后超声处理15-20min，升温至70-80℃，蒸发溶剂，然后置于60-70℃下干燥至恒重，得到物料a；
步骤A2，将物料a和剩余原料投入混料机中混合，然后挤出、造粒、冷却得到PP阻燃母粒。
进一步，所述滑石粉为1250-5000目的滑石粉；偶联剂为三乙醇胺硼酸酯、四正丙基锆酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯、氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种；稳定剂为水杨酸、油酸、环烷酸中的任意一种；抗氧剂为二丁基羟基甲苯、硫代二丙酸二月桂酯中的任意一种。
其中辅助阻燃剂由如下步骤制得：
步骤S1，向干燥的三口烧瓶中加入无水碳酸钾、对羟基苯甲醛和四氢呋喃，通入氮气，室温下搅拌使其溶解，向其中滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，控制1h内滴完，回流反应0.5h后升温至65℃，继续回流反应37-40h，抽滤，将滤液浓缩至原体积的三分之一，加入去离子水，搅拌析出沉淀，过滤，滤饼用去离子水洗涤2-3次，再用乙酸乙酯重结晶2-3次，再置于50℃烘箱中干燥8-10h，得到中间体1，其中无水碳酸钾、对羟基苯甲醛、四氢呋喃、六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液的用量比为35.3-35.8g：19.8-20.1g：198-203mL：97-100mL，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈、四氢呋喃的用量比为8.2-8.5g：100mL，对羟基苯甲醛与六氯环三磷腈发生取代反应生成中间体1；
反应过程如下：
Figure 298820DEST_PATH_IMAGE001
步骤S2，向三口烧瓶中加入中间体1、质量分数70%的浓硝酸，升温至90-100℃反应1-2h，放置于冰水浴中冷却，再升温至90-100℃回流反应40-44h，冷却，过滤，滤饼用去离子水洗涤2-3次，再放置在110℃烘箱中干燥5-6h，得到中间体2，其中中间体1、浓硝酸的用量比为9.8-10.2g：12.5-13mL，中间体1中的醛基被氧化成羧基，生成中间体2；
反应过程如下：
Figure 934332DEST_PATH_IMAGE002
步骤S3，向三口烧瓶中依次加入亚磷酸二甲酯、二氧六环、丙烯酰胺，搅拌均匀，通入氮气，升温至40-42℃，向其中滴加甲醇钠的甲醇溶液，升温至80℃保温反应4-5h，冷却结晶，过滤得到中间体3，其中亚磷酸二甲酯、二氧六环、丙烯酰胺、甲醇钠的甲醇溶液的用量比为0.21-0.23mol：0.29-0.3mol：0.18-0.19mol：4.1-4.2mL，甲醇钠的甲醇溶液中甲醇钠、甲醇的用量比为0.021-0.022mol：5mL；
反应过程如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
步骤S4，取中间体2、三乙胺和四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，在0℃条件下加入中间体3，随后加入4-二甲氨基吡啶，待反应液澄清后加入N，N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h后，减压浓缩，向其中加入乙酸乙酯后放入-1℃冰箱中12h，取有机相分别用质量分数5%的碳酸氢钠溶液和1mmol/L的盐酸溶液洗涤2-3次后，再用无水硫酸钠干燥、减压浓缩，制得中间体4，其中中间体2、三乙胺、四氢呋喃、中间体3、4-二甲氨基吡啶、N，N’-二环己基碳二亚胺的用量比为0.32-0.34mol：4.2-4.5g：31.2-33.5mL：0.35-0.37mol：0.5-0.7g：0.6-0.9g；
反应过程如下：
Figure 44108DEST_PATH_IMAGE004
步骤S5，向三口烧瓶中加入中间体4、二氯甲烷，搅拌溶解后，向其中加入三溴化硼的二氯甲烷溶液，控制20min内滴完，回流反应50-52h，向其中加入去离子水，过滤，滤饼用去离子水洗涤2-3次，再置于70-75℃条件下干燥2-3次，得到中间体5，其中中间体4、二氯甲烷、三溴化硼的二氯甲烷溶液的用量比为2.5-2.6mmol：30-35mL：32-34mL，三溴化硼的二氯甲烷溶液中三溴化硼、二氯甲烷的用量比为1.85-1.87mol：35mL；
反应过程如下：
Figure 305325DEST_PATH_IMAGE005
步骤S6，向三口烧瓶中加入新戊二醇、氯仿，搅拌均匀后，滴加三氯氧磷，升温至60℃反应3-4h，旋蒸除去氯仿和过量三氯氧磷，得到中间体6，再向其中加入乙腈、中间体5，搅拌溶解后，冰浴下加入三乙胺，升温至70-75℃反应20-22h，减压蒸馏，得到辅助阻燃剂，其中新戊二醇、氯仿、三氯氧磷、乙腈、中间体5、三乙胺的用量比为0.061-0.063mol：31-33mL：0.061-0.063mol：105-110mL：2.9-3.1mmol：2.6-2.7mL。
Figure 787253DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中改性纳米氢氧化铝由如下步骤制得：
步骤C1，向球磨罐中加入红磷、蒸馏水，在310-350rpm转速下球磨7-8h，向其中加入水分散，静置沉降，分离得到沉降物再重新球磨一次，得到超细红磷，其中红磷、蒸馏水的质量比为1：30-35；
步骤C2，将异丙醇铝、去离子水混合均匀后，升温至80-85℃，搅拌反应0.5-1h，冷却至室温，加入超细红磷、聚乙烯吡咯烷酮，超声分散10min，然后滴加质量分数50%的氨水溶液调节pH至8-9，然后过滤，洗涤、干燥，得到改性纳米氢氧化铝，其中异丙醇铝、去离子水、超细红磷、聚乙烯吡咯烷酮的用量比为1.2-1.4g：98.6-100.3g：0.21-0.32g：5.6-6.2g。
本发明的有益效果：本发明中改性纳米氢氧化铝起到主阻燃剂的作用，氢氧化铝包覆红磷的结构，既存在氢氧化铝和红磷两种阻燃成分，同时解决红磷粒度足够小而导致的稳定性差的劣势，首先在磷系阻燃剂中，磷元素的含量对于阻燃剂的阻燃效果至关重要，磷元素含量越高阻燃效果越好，但是红磷的尺寸越大对基材的机械性能影响就越大，同时红磷粒度越小，稳定性就越差，易被氧化，因此这里采用氢氧化铝包覆小尺寸的红磷，既实现了高效的阻燃作用又避免了红磷的氧化失活，另外，为了提升无机阻燃剂与有机基材之间的相容性，对改性纳米氢氧化铝进行了表面修饰，让其与偶联剂发生反应，产生氢键作用，在其表面接枝带上活性官能团，增加与基材的亲和作用，降低从基材内部迁移出来的几率，使阻燃作用保持更加长久；
另外添加辅助阻燃剂对阻燃性能的进一步巩固，辅助阻燃剂是纯有机结构，与基材相容性更好，更耐迁移，同时配合无机阻燃剂，实现增益效果，首先对羟基苯甲醛与六氯环三磷腈发生取代反应生成中间体1，中间体1中的醛基被氧化成羧基，生成中间体2，亚磷酸二甲酯与丙烯酰胺发生加成反应生成中间体3，中间体2与中间体3反应生成中间体4，中间体4发生反应生成中间体5，新戊二醇与三氯氧磷反应生成中间体6，中间体6与中间体5反应生成辅助阻燃剂，该辅助阻燃剂存在阻燃因子P、N，P系阻燃剂吸热后容易发生分解，产物有较强的脱水性，同时生成的水蒸气吸收热量，降低材料表面的温度，产物能形成粘稠状液膜，覆盖炭层，进一步抑制焦炭层的氧化，起阻燃作用，N系阻燃剂遇热易分解，放出不燃性气体，如CO2、NH3、N2、H2O等，稀释、冲淡可燃气体的浓度，并包裹住可燃的材料表面，降低温度，进而发挥到阻燃的作用，P系和N系协同作用，效果更加明显，无卤、发烟量少，对环境友好，配合无机阻燃剂改性纳米氢氧化铝实现对PP母粒优异的阻燃效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
辅助阻燃剂由如下步骤制得：
步骤S1，向干燥的三口烧瓶中加入35.3g无水碳酸钾、19.8g对羟基苯甲醛和198mL四氢呋喃，通入氮气，室温下搅拌使其溶解，向其中加入97mL六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，控制1h内滴完，回流反应0.5h后升温至65℃，继续回流反应37h，抽滤，将滤液浓缩至原体积的三分之一，加入去离子水，搅拌析出沉淀，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再用乙酸乙酯重结晶2次，再置于50℃烘箱中干燥8h，得到中间体1，其中六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈、四氢呋喃的用量比为8.2g：100mL；
步骤S2，向三口烧瓶中加入9.8g中间体1、12.5mL质量分数70%的浓硝酸，升温至90℃反应1h，放置于冰水浴中冷却，再升温至90℃回流反应40h，冷却，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再放置在110℃烘箱中干燥5h，得到中间体2；
步骤S3，向三口烧瓶中依次加入0.21mol亚磷酸二甲酯、0.29mol二氧六环、0.18mol丙烯酰胺，搅拌均匀，通入氮气，升温至40℃，向其中滴加4.1mL甲醇钠的甲醇溶液，升温至80℃保温反应4h，冷却结晶，过滤得到中间体3，其中甲醇钠的甲醇溶液中甲醇钠、甲醇的用量比为0.021mol：5mL；
步骤S4，取0.32mol中间体2、4.2g三乙胺和31.2mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，在0℃条件下加入0.35mol中间体3，随后加入0.5g 4-二甲氨基吡啶，待反应液澄清后加入0.6g N，N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h后，减压浓缩，向其中加入乙酸乙酯后放入-1℃冰箱中12h，取有机相分别用质量分数5%的碳酸氢钠溶液和1mmol/L的盐酸溶液洗涤2次后，再用无水硫酸钠干燥、减压浓缩，制得中间体4；
步骤S5，向三口烧瓶中加入2.5mmol中间体4、30mL二氯甲烷，搅拌溶解后，向其中加入32mL三溴化硼的二氯甲烷溶液，控制20min内滴完，回流反应50h，向其中加入去离子水，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再置于70℃条件下干燥2次，得到中间体5，其中三溴化硼的二氯甲烷溶液中三溴化硼、二氯甲烷的用量比为1.85mol：35mL；
步骤S6，向三口烧瓶中加入0.061mol新戊二醇、31mL氯仿，搅拌均匀后，滴加0.061mol三氯氧磷，升温至60℃反应3h，旋蒸除去氯仿和过量三氯氧磷，得到中间体6，再向其中加入105mL乙腈、2.9mmol中间体5，搅拌溶解后，冰浴下加入2.6mL三乙胺，升温至70℃反应20h，减压蒸馏，得到辅助阻燃剂。
实施例2
辅助阻燃剂由如下步骤制得：
步骤S1，向干燥的三口烧瓶中加入35.5g无水碳酸钾、19.9g对羟基苯甲醛和200mL四氢呋喃，通入氮气，室温下搅拌使其溶解，向其中加入98mL六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，控制1h内滴完，回流反应0.5h后升温至65℃，继续回流反应38h，抽滤，将滤液浓缩至原体积的三分之一，加入去离子水，搅拌析出沉淀，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再用乙酸乙酯重结晶2次，再置于50℃烘箱中干燥9h，得到中间体1，其中六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈、四氢呋喃的用量比为8.3g：100mL；
步骤S2，向三口烧瓶中加入10.1g中间体1、12.7mL质量分数70%的浓硝酸，升温至95℃反应1h，放置于冰水浴中冷却，再升温至95℃回流反应42h，冷却，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再放置在110℃烘箱中干燥5h，得到中间体2；
步骤S3，向三口烧瓶中依次加入0.22mol亚磷酸二甲酯、0.29mol二氧六环、0.18mol丙烯酰胺，搅拌均匀，通入氮气，升温至41℃，向其中滴加4.1mL甲醇钠的甲醇溶液，升温至80℃保温反应4h，冷却结晶，过滤得到中间体3，其中甲醇钠的甲醇溶液中甲醇钠、甲醇的用量比为0.021mol：5mL；
步骤S4，取0.33mol中间体2、4.4g三乙胺和31.3mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，在0℃条件下加入0.36mol中间体3，随后加入0.6g 4-二甲氨基吡啶，待反应液澄清后加入0.7g N，N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h后，减压浓缩，向其中加入乙酸乙酯后放入-1℃冰箱中12h，取有机相分别用质量分数5%的碳酸氢钠溶液和1mmol/L的盐酸溶液洗涤2次后，再用无水硫酸钠干燥、减压浓缩，制得中间体4；
步骤S5，向三口烧瓶中加入2.5mmol中间体4、33mL二氯甲烷，搅拌溶解后，向其中加入33mL三溴化硼的二氯甲烷溶液，控制20min内滴完，回流反应51h，向其中加入去离子水，过滤，滤饼用去离子水洗涤2次，再置于73℃条件下干燥2次，得到中间体5，其中三溴化硼的二氯甲烷溶液中三溴化硼、二氯甲烷的用量比为1.86mol：35mL；
步骤S6，向三口烧瓶中加入0.062mol新戊二醇、32mL氯仿，搅拌均匀后，滴加0.062mol三氯氧磷，升温至60℃反应3h，旋蒸除去氯仿和过量三氯氧磷，得到中间体6，再向其中加入107mL乙腈、3mmol中间体5，搅拌溶解后，冰浴下加入2.6mL三乙胺，升温至73℃反应21h，减压蒸馏，得到辅助阻燃剂。
实施例3
辅助阻燃剂由如下步骤制得：
步骤S1，向干燥的三口烧瓶中加入35.8g无水碳酸钾、20.1g对羟基苯甲醛和203mL四氢呋喃，通入氮气，室温下搅拌使其溶解，向其中加入100mL六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，控制1h内滴完，回流反应0.5h后升温至65℃，继续回流反应40h，抽滤，将滤液浓缩至原体积的三分之一，加入去离子水，搅拌析出沉淀，过滤，滤饼用去离子水洗涤3次，再用乙酸乙酯重结晶3次，再置于50℃烘箱中干燥10h，得到中间体1，其中六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈、四氢呋喃的用量比为8.5g：100mL；
步骤S2，向三口烧瓶中加入10.2g中间体1、13mL质量分数70%的浓硝酸，升温至100℃反应2h，放置于冰水浴中冷却，再升温至100℃回流反应44h，冷却，过滤，滤饼用去离子水洗涤3次，再放置在110℃烘箱中干燥6h，得到中间体2；
步骤S3，向三口烧瓶中依次加入0.23mol亚磷酸二甲酯、0.3mol二氧六环、0.19mol丙烯酰胺，搅拌均匀，通入氮气，升温至42℃，向其中滴加4.2mL甲醇钠的甲醇溶液，升温至80℃保温反应5h，冷却结晶，过滤得到中间体3，其中甲醇钠的甲醇溶液中甲醇钠、甲醇的用量比为0.022mol：5mL；
步骤S4，取0.34mol中间体2、4.5g三乙胺和33.5mL四氢呋喃于三口烧瓶中磁力搅拌，在0℃条件下加入0.37mol中间体3，随后加入0.7g 4-二甲氨基吡啶，待反应液澄清后加入0.9g N，N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h后，减压浓缩，向其中加入乙酸乙酯后放入-1℃冰箱中12h，取有机相分别用质量分数5%的碳酸氢钠溶液和1mmol/L的盐酸溶液洗涤3次后，再用无水硫酸钠干燥、减压浓缩，制得中间体4；
步骤S5，向三口烧瓶中加入2.6mmol中间体4、35mL二氯甲烷，搅拌溶解后，向其中加入34mL三溴化硼的二氯甲烷溶液，控制20min内滴完，回流反应52h，向其中加入去离子水，过滤，滤饼用去离子水洗涤3次，再置于75℃条件下干燥3次，得到中间体5，其中三溴化硼的二氯甲烷溶液中三溴化硼、二氯甲烷的用量比为1.87mol：35mL；
步骤S6，向三口烧瓶中加入0.063mol新戊二醇、33mL氯仿，搅拌均匀后，滴加0.063mol三氯氧磷，升温至60℃反应4h，旋蒸除去氯仿和过量三氯氧磷，得到中间体6，再向其中加入110mL乙腈、3.1mmol中间体5，搅拌溶解后，冰浴下加入2.7mL三乙胺，升温至75℃反应22h，减压蒸馏，得到辅助阻燃剂。
实施例4
改性纳米氢氧化铝由如下步骤制得：
步骤C1，向球磨罐中加入红磷、蒸馏水，在310rpm转速下球磨7h，向其中加入水分散，静置沉降，分离得到沉降物再重新球磨一次，得到超细红磷，其中红磷、蒸馏水的质量比为1：30；
步骤C2，将1.2g异丙醇铝、98.6g去离子水混合均匀后，升温至80℃，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入0.21g超细红磷、5.6g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散10min，然后滴加质量分数50%的氨水溶液调节pH至8，然后过滤，洗涤、干燥，得到改性纳米氢氧化铝。
实施例5
改性纳米氢氧化铝由如下步骤制得：
步骤C1，向球磨罐中加入红磷、蒸馏水，在330rpm转速下球磨7h，向其中加入水分散，静置沉降，分离得到沉降物再重新球磨一次，得到超细红磷，其中红磷、蒸馏水的质量比为1：33；
步骤C2，将1.3g异丙醇铝、99.2g去离子水混合均匀后，升温至83℃，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入0.28g超细红磷、5.8g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散10min，然后滴加质量分数50%的氨水溶液调节pH至8，然后过滤，洗涤、干燥，得到改性纳米氢氧化铝。
实施例6
改性纳米氢氧化铝由如下步骤制得：
步骤C1，向球磨罐中加入红磷、蒸馏水，在350rpm转速下球磨8h，向其中加入水分散，静置沉降，分离得到沉降物再重新球磨一次，得到超细红磷，其中红磷、蒸馏水的质量比为1：35；
步骤C2，将1.4g异丙醇铝、100.3g去离子水混合均匀后，升温至85℃，搅拌反应1h，冷却至室温，加入0.32g超细红磷、6.2g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散10min，然后滴加质量分数50%的氨水溶液调节pH至9，然后过滤，洗涤、干燥，得到改性纳米氢氧化铝。
实施例7
一种高效型PP阻燃母粒，包括如下重量份的原料：
PP树脂60.5份、1250目滑石粉10.4份、实施例4制备的改性纳米氢氧化铝20.2份、实施例1制备的辅助阻燃剂7.5份、三乙醇胺硼酸酯0.5份、水杨酸0.6份、二丁基羟基甲苯1.5份、异丙醚20.8份；
该高效型PP阻燃母粒由如下步骤制成：
步骤A1，将三乙醇胺硼酸酯、异丙醚注入搅拌机中，搅拌均匀后，加入改性纳米氢氧化铝，升温至45℃，搅拌均匀后超声处理15min，升温至70℃，蒸发溶剂，然后置于60℃下干燥至恒重，得到物料a；
步骤A2，将物料a和剩余原料投入混料机中混合，然后挤出、造粒、冷却得到PP阻燃母粒。
实施例8
一种高效型PP阻燃母粒，包括如下重量份的原料：
PP树脂69.3份、3000目滑石粉13.8份、实施例5制备的改性纳米氢氧化铝22.1份、实施例2制备的辅助阻燃剂9.3份、四正丙基锆酸酯0.8份、油酸0.8份、二丁基羟基甲苯1.7份、异丙醚28.7份；
该高效型PP阻燃母粒由如下步骤制成：
步骤A1，将四正丙基锆酸酯、异丙醚注入搅拌机中，搅拌均匀后，加入改性纳米氢氧化铝，升温至48℃，搅拌均匀后超声处理17min，升温至75℃，蒸发溶剂，然后置于65℃下干燥至恒重，得到物料a；
步骤A2，将物料a和剩余原料投入混料机中混合，然后挤出、造粒、冷却得到PP阻燃母粒。
实施例9
一种高效型PP阻燃母粒，包括如下重量份的原料：
PP树脂78.6份、5000目滑石粉16.7份、实施例6制备的改性纳米氢氧化铝24.6份、实施例3制备的辅助阻燃剂11.3份、氨丙基三乙氧基硅烷1.1份、环烷酸1份、硫代二丙酸二月桂酯2份、异丙醚35.6份；
该高效型PP阻燃母粒由如下步骤制成：
步骤A1，将氨丙基三乙氧基硅烷、异丙醚注入搅拌机中，搅拌均匀后，加入改性纳米氢氧化铝，升温至50℃，搅拌均匀后超声处理20min，升温至80℃，蒸发溶剂，然后置于70℃下干燥至恒重，得到物料a；
步骤A2，将物料a和剩余原料投入混料机中混合，然后挤出、造粒、冷却得到PP阻燃母粒。
对比例1
珠海市浩远塑胶有限公司生产的PP阻燃母粒。
对比例2
对比例2的PP阻燃母粒的制备方法参照实施例7，不同点在于不添加改性纳米氢氧化铝。
对比例3
对比例3的PP阻燃母粒的制备方法参照实施例7，不同点在于不添加辅助阻燃剂。
对比例4
对比例4的PP阻燃母粒的制备方法参照实施例7，不同点在于不添加改性纳米氢氧化铝和辅助阻燃剂。
对实施例7-9和对比例1-4得到的PP阻燃母粒按照GB/T 1040-2006、GB/T 9341-2008和UL94检测样品的各项性能指标，测试结果见表1：
表1
拉伸强度（MPa） 拉伸模量（MPa） 弯曲强度（MPa） 弯曲模量（MPa） UL94燃烧等级
实施例7 191 16880 195 17200 V-0
实施例8 187 16650 194 15800 V-0
实施例9 208 16560 197 17000 V-0
对比例1 134 14340 161 14100 V-1
对比例2 185 16430 187 15400 V-1
对比例3 183 15980 185 16100 V-1
对比例4 181 15570 183 15670 V-2
由表1可知，相较于对比例1-4，实施例7-9制备的PP阻燃母粒的UL94燃烧等级均为V-0级，有较优的阻燃性能。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于，包括如下重量份的原料：PP树脂60.5-78.6份、滑石粉10.4-16.7份、改性纳米氢氧化铝20.2-24.6份、辅助阻燃剂7.5-11.3份、偶联剂0.5-1.1份、稳定剂0.6-1份、抗氧剂1.5-2份、异丙醚20.8-35.6份；
其中辅助阻燃剂由如下步骤制得：
步骤S1，向三口烧瓶中加入无水碳酸钾、对羟基苯甲醛和四氢呋喃，通入氮气，室温下搅拌均匀，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，回流反应0.5h后升温至65℃，继续回流反应37-40h，抽滤，将滤液浓缩至原体积的三分之一，加入去离子水，搅拌析出沉淀，过滤，滤饼经洗涤、重结晶、干燥，得到中间体1；
步骤S2，向三口烧瓶中加入中间体1、浓硝酸，升温至90-100℃反应1-2h，放置于冰水浴中冷却，再升温至90-100℃回流反应40-44h，冷却，过滤，滤饼经洗涤、干燥，得到中间体2；
步骤S3，将亚磷酸二甲酯、二氧六环、丙烯酰胺搅拌均匀，通入氮气，升温至40-42℃，滴加甲醇钠的甲醇溶液，升温至80℃反应4-5h，冷却结晶，过滤得到中间体3；
步骤S4，将中间体2、三乙胺和四氢呋喃混合均匀，在0℃下加入中间体3和4-二甲氨基吡啶，待反应液澄清后加入N，N’-二环己基碳二亚胺，升温至25℃，反应3h后，减压浓缩，向其中加入乙酸乙酯后放入-1℃冰箱中12h，取有机相经洗涤、干燥、减压浓缩，制得中间体4；
步骤S5，将中间体4、二氯甲烷搅拌溶解后，向其中加入三溴化硼的二氯甲烷溶液，回流反应50-52h，向其中加入去离子水，过滤，滤饼经洗涤、干燥，得到中间体5；
步骤S6，将新戊二醇、氯仿搅拌均匀后，滴加三氯氧磷，升温至60℃反应3-4h，得到中间体6，再加入乙腈、中间体5，冰浴下加入三乙胺，升温至70-75℃反应20-22h，减压蒸馏，得到辅助阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S1所述无水碳酸钾、对羟基苯甲醛、四氢呋喃、六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液的用量比为35.3-35.8g：19.8-20.1g：198-203mL：97-100mL，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈、四氢呋喃的用量比为8.2-8.5g：100mL。
3.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S2所述中间体1、浓硝酸的用量比为9.8-10.2g：12.5-13mL。
4.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S3所述亚磷酸二甲酯、二氧六环、丙烯酰胺、甲醇钠的甲醇溶液的用量比为0.21-0.23mol：0.29-0.3mol：0.18-0.19mol：4.1-4.2mL，甲醇钠的甲醇溶液中甲醇钠、甲醇的用量比为0.021-0.022mol：5mL。
5.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S4所述中间体2、三乙胺、四氢呋喃、中间体3、4-二甲氨基吡啶、N，N’-二环己基碳二亚胺的用量比为0.32-0.34mol：4.2-4.5g：31.2-33.5mL：0.35-0.37mol：0.5-0.7g：0.6-0.9g。
6.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S5所述中间体4、二氯甲烷、三溴化硼的二氯甲烷溶液的用量比为2.5-2.6mmol：30-35mL：32-34mL，三溴化硼的二氯甲烷溶液中三溴化硼、二氯甲烷的用量比为1.85-1.87mol：35mL。
7.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒，其特征在于：步骤S6所述新戊二醇、氯仿、三氯氧磷、乙腈、中间体5、三乙胺的用量比为0.061-0.063mol：31-33mL：0.061-0.063mol：105-110mL：2.9-3.1mmol：2.6-2.7mL。
8.根据权利要求1所述的一种高效型PP阻燃母粒的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
步骤A1，将偶联剂、异丙醚注入搅拌机中，搅拌均匀后，加入改性纳米氢氧化铝，升温至45-50℃，搅拌均匀后超声处理15-20min，升温至70-80℃，蒸发溶剂，然后置于60-70℃下干燥至恒重，得到物料a；
步骤A2，将物料a和剩余原料投入混料机中混合，然后挤出、造粒、冷却得到PP阻燃母粒。
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