CN113929967B - 磷氮复盐及其制备方法与阻燃剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
磷氮复盐及其制备方法与阻燃剂及其应用。本发明提供了一种磷氮复盐，由含磷化合物与含氮化合物经中和反应制得；所述含磷化合物选自有机次膦酸与有机亚膦酸中的至少一种；所述含氮化合物为胺类化合物；所述含磷化合物中的磷与所述含氮化合物中的氮的质量比为(0.5～4):1。该磷氮复盐具有良好的分散性能与较高的阻燃性能，且该磷氮复盐产生的粉尘较小，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃剂技术领域，特别是涉及一种磷氮复盐及其制备方法与阻燃剂及其应用。
背景技术
阻燃剂因其优越的耐燃性能而被广泛应用于高分子材料，如塑料、橡胶、纤维等。二烷基次膦酸盐由于色泽佳、绿色环保并且对高分子材料电性能影响较小、相比漏电起痕指数较高等优势，成为了磷系阻燃剂中新一代绿色环保型阻燃剂，但同时二烷基次膦酸盐存在阻燃效率较低、用量大、性价比低的缺点，从而在一定程度上限制了其在高分子材料中的应用。
由于含氮阻燃剂高效、低毒的特点，传统技术通过把二烷基次膦酸盐与含氮阻燃剂进行复配，提供了一种磷氮系阻燃剂，这种磷氮系阻燃剂能够在保证良好色泽与绿色环保的同时，还具有较高的阻燃效率。然而，传统技术中采用的复配为物理混合，容易发生混合不均匀的情况，并且混合过程中粉尘较大、环境较差；此外，通过物理混合将二烷基次膦酸盐与含氮阻燃剂置于单一体系基体中，存在组分间相容性不统一的问题，从而影响阻燃剂的分散性能，进而对加工过程中基体材料的力学性能产生不利影响。
发明内容
基于此，本发明提供了一种磷氮复盐，该磷氮复盐具有良好的分散性能与较高的阻燃性能，且该磷氮复盐产生的粉尘较小，对环境友好。
本发明通过如下技术方案实现。
一种磷氮复盐，由含磷化合物与含氮化合物经中和反应制得；
所述含磷化合物选自有机次膦酸与有机亚膦酸中的至少一种；所述含氮化合物为胺类化合物；
所述含磷化合物中的磷与所述含氮化合物中的氮的质量比为(0.5～4):1。
在其中一个实施例中，所述含氮化合物选自三聚氰胺、哌嗪、蜜白胺、蜜勒胺、甘脲、双氰胺、胍与苯并胍胺中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述含氮化合物选自三聚氰胺与哌嗪中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述含磷化合物选自二乙基次膦酸、乙基次膦酸、乙基亚膦酸、乙烯基膦酸、亚甲基乙基次膦酸、乙基丁基次膦酸、二丁基次膦酸、乙基己基次膦酸、丁基己基次膦酸、乙基辛基次膦酸、仲丁基乙基次膦酸、1-乙基丁基(丁基)次膦酸、乙基(1-甲基戊基)次膦酸、二仲丁基次膦酸、丙基(己基)次膦酸、二己基次膦酸、己基(壬基)次膦酸、丙基(壬基)次膦酸、二壬基次膦酸、二丙基次膦酸、丁基(辛基)次膦酸、己基(辛基)次膦酸、二辛基次膦酸、乙基(环戊基乙基)次膦酸、丁基(环戊基乙基)次膦酸、乙基(环己基乙基)次膦酸、丁基(环己基乙基)次膦酸、乙基(苯基乙基)次膦酸、丁基(苯基乙基)次膦酸、乙基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基环戊基次膦酸、丁基环己基乙基次膦酸、丁基苯基次膦酸、乙基(4-甲基苯基)次膦酸与丁基(4-甲基苯基)次膦酸中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述含磷化合物选自二乙基次膦酸与乙基次膦酸中的至少一种。
本发明还提供一种阻燃剂，包含如上所述的磷氮复盐。
本发明还提供如上所述的阻燃剂在塑料、橡胶或纤维中的应用。
本发明还提供一种如上所述的磷氮复盐的制备方法，包括如下步骤：
将所述含氮化合物与所述含磷化合物进行中和反应；
中和反应的温度为0℃～150℃，中和反应的压力为0.01bar～15bar。
在其中一个实施例中，中和反应的温度为70℃～140℃，中和反应的压强为0.05bar～5bar。
在其中一个实施例中，还包括如下步骤：将中和反应结束后的体系与金属化合物混合，进行析晶处理，使产物快速析出。
在其中一个实施例中，所述金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属硼酸盐、金属碳酸盐、金属羟基碳酸盐、金属羟基碳酸盐水合物、金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属硫酸盐水合物、金属羟基硫酸盐水合物、氧硫酸盐、金属乙酸盐、金属硝酸盐、金属氟化物、金属氟化物水合物、金属氯化物、金属氯化物水合物、金属氯氧化物、金属溴化物、金属碘化物、金属碘化物水合物、金属羧酸衍生物与金属醇化物中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金属化合物中的金属选自镁、钙、铝、锌、钛、锡、锆与铁中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金属化合物选自氯化铝、硝酸铝、硫酸氧钛、硝酸锌与硫酸锌中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金属化合物与所述含磷化合物的摩尔比为1:(10～100)。
在其中一个实施例中，混合的时间为0.5h～1.5h。
与现有技术相比较，本发明的磷氮复盐具有如下有益效果：
本发明人研究发现有机次膦酸或有机亚膦酸能够与胺类化合物发生中和反应，生成一种新的氮磷复盐，该氮磷复盐作为阻燃剂的原料，具有良好的分散性能；此外，本发明人还发现通过控制有机次膦酸或有机亚膦酸中的磷与胺类化合物中的氮的摩尔比在1:(1～10)范围内，可有效提高氮磷复盐的阻燃性能。
进一步地，该磷氮复盐产生的粉尘较小，对环境友好，可实现大规模推广。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种磷氮复盐，由含磷化合物与含氮化合物经中和反应制得；
含磷化合物选自有机次膦酸与有机亚膦酸中的至少一种；含氮化合物为胺类化合物；
含磷化合物中的磷与含氮化合物中的氮的质量比为(0.5～4):1。
可以理解地，在本发明中，含磷化合物中的磷与含氮化合物中的氮的质量比包括但不限于0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1、3.4:1、3.5:1、3.6:1、3.7:1、3.8:1、3.9:1、4:1。
在一个具体的示例中，含氮化合物选自三聚氰胺、哌嗪、蜜白胺、蜜勒胺、甘脲、双氰胺、胍与苯并胍胺中的至少一种。
在一个具体的示例中，含氮化合物选自三聚氰胺与哌嗪中的至少一种。
在一个具体的示例中，含磷化合物选自二乙基次膦酸、乙基次膦酸、乙基亚膦酸、乙烯基膦酸、亚甲基乙基次膦酸、乙基丁基次膦酸、二丁基次膦酸、乙基己基次膦酸、丁基己基次膦酸、乙基辛基次膦酸、仲丁基乙基次膦酸、1-乙基丁基(丁基)次膦酸、乙基(1-甲基戊基)次膦酸、二仲丁基次膦酸、丙基(己基)次膦酸、二己基次膦酸、己基(壬基)次膦酸、丙基(壬基)次膦酸、二壬基次膦酸、二丙基次膦酸、丁基(辛基)次膦酸、己基(辛基)次膦酸、二辛基次膦酸、乙基(环戊基乙基)次膦酸、丁基(环戊基乙基)次膦酸、乙基(环己基乙基)次膦酸、丁基(环己基乙基)次膦酸、乙基(苯基乙基)次膦酸、丁基(苯基乙基)次膦酸、乙基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基环戊基次膦酸、丁基环己基乙基次膦酸、丁基苯基次膦酸、乙基(4-甲基苯基)次膦酸与丁基(4-甲基苯基)次膦酸中的至少一种。
在一个具体的示例中，含磷化合物选自二乙基次膦酸与乙基次膦酸中的至少一种。
本发明还提供一种阻燃剂，包含上述磷氮复盐。
本发明还提供上述阻燃剂在塑料、橡胶或纤维中的应用。
本发明还提供一种上述磷氮复盐的制备方法，包括如下步骤：
将含氮化合物与含磷化合物进行中和反应；
中和反应的温度为0℃～150℃，中和反应的压力为0.01bar～15bar。
在一个具体的示例中，中和反应的温度为70℃～140℃，中和反应的压强为0.05bar～5bar。
在一个具体的示例中，还包括如下步骤：将中和反应结束后的体系与金属化合物混合，进行析晶处理，使产物快速析出。
金属化合物与二乙基次膦酸根形成晶种，同时改变体系pH。金属化合物溶于水，未反应的金属氧化物在后期水洗过程中去除。
在反应结束后向体系中添加金属化合物能够辅助结晶，从而提高产率。
在一个具体的示例中，金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属硼酸盐、金属碳酸盐、金属羟基碳酸盐、金属羟基碳酸盐水合物、金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属硫酸盐水合物、金属羟基硫酸盐水合物、氧硫酸盐、金属乙酸盐、金属硝酸盐、金属氟化物、金属氟化物水合物、金属氯化物、金属氯化物水合物、金属氯氧化物、金属溴化物、金属碘化物、金属碘化物水合物、金属羧酸衍生物与金属醇化物中的至少一种。
优选地，金属化合物选自金属氯化物、金属硝酸盐、金属氧硫酸盐与金属硫酸盐中的至少一种。
在一个具体的示例中，金属化合物中的金属选自镁、钙、铝、锌、钛、锡、锆与铁中的至少一种。
优选地，金属化合物选自氯化铝、硝酸铝、硫酸氧钛、硝酸锌与硫酸锌中的至少一种。
在一个具体的示例中，金属化合物与含磷化合物的摩尔比为1:(10～100)。
在一个具体的示例中，混合的时间为0.5h～1.5h。可以理解地，在本申请中，混合的时间包括但不限于0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1.0h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h与1.5h。
以下结合具体实施例对本发明的磷氮复盐及其制备方法做进一步详细的说明。以下实施例中所用的原料，如无特别说明，均为市售产品。
实施例1
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol三聚氰胺(蜜胺)与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，将产物冷却过滤并水洗获得三聚氰胺二乙基次膦酸盐450g。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例2
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol哌嗪与2.5mol乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至110℃，并在压力5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加20％硫酸锌溶液0.15mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得乙基次膦酸哌嗪450g。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例3
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜勒胺与1.6mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例4
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与1mol丁基苯基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例5
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸镁溶液0.14mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例6
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与6.4mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例7
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.02mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例8
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至50℃，并在压力5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例9
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌4h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例10
本实施例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
对比例1
本对比例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与12.8mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至80℃，并在压力0.5bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
对比例2
本对比例提供一种磷氮复盐的制备方法，具体如下：
S1：将1mol蜜胺与3.2mol二乙基次膦酸加入三口烧瓶并升温至160℃，并在压力20bar下搅拌2小时进行中和反应；
S2：反应结束后往上述体系中滴加40％硫酸铝溶液0.12mol继续搅拌1h，结晶快速析出，将产物冷却过滤并水洗获得产物。
将上述所制产物14重量份，玻璃纤维30重量份、尼龙-6 56重量份加入双螺杆挤出机进行挤出切粒，烘干后将其倒入双螺杆注塑机中，于250℃进行熔融共混，注塑标准试样，对其分别进行性能检测，具体如下：
产率：以150℃烘干至恒重，称取重量；
分散性：粉体特性测试仪器；
冲击强度按照GB/T1843-2008测试；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T9341-2008测试；
拉伸强度按照GB/T1040.2-2006测试；
氧指数按照GB/T2406.2-2009测试；
垂直燃烧按照GB/T2408-2008测试；
熔体流动速率按照GBT3682-2018测试。
实施例1-10与对比例1-2的工艺参数与效果验证实验结果如表1所示，可见，本发明实施例的磷氮系阻燃剂作为阻燃剂，相比于对比例能够更好地提升材料的机械性能和阻燃性能。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种磷氮复盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将含氮化合物与含磷化合物进行中和反应；
将所述中和反应结束后的体系与金属化合物混合，进行析晶处理，使产物快速析出；
所述中和反应的温度为0℃～150℃，所述中和反应的压力为0.01bar～15bar；
所述含磷化合物选自有机次膦酸与有机亚膦酸中的至少一种；所述含氮化合物为胺类化合物；
所述含磷化合物中的磷与所述含氮化合物中的氮的质量比为(0.5～4):1；
所述金属化合物与所述含磷化合物的摩尔比为1:(10～100)。
2.根据权利要求1所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述中和反应的温度为70℃～140℃，所述中和反应的压强为0.05bar～5bar。
3.根据权利要求2所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述中和反应的温度为80℃，所述中和反应的压强为0.5bar。
4.根据权利要求1所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属硼酸盐、金属碳酸盐、金属羟基碳酸盐、金属羟基碳酸盐水合物、金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属硫酸盐水合物、金属羟基硫酸盐水合物、氧硫酸盐、金属乙酸盐、金属硝酸盐、金属氟化物、金属氟化物水合物、金属氯化物、金属氯化物水合物、金属氯氧化物、金属溴化物、金属碘化物、金属碘化物水合物、金属羧酸衍生物与金属醇化物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述金属化合物中的金属选自镁、钙、铝、锌、钛、锡、锆与铁中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述金属化合物选自氯化铝、硝酸铝、硫酸氧钛、硝酸锌与硫酸锌中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，混合的时间为0.5h～1.5h。
8.根据权利要求7所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，混合的时间为1h。
9.根据权利要求1所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述含氮化合物选自三聚氰胺、哌嗪、蜜白胺、蜜勒胺、甘脲、双氰胺、胍与苯并胍胺中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述含氮化合物选自三聚氰胺与哌嗪中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述含磷化合物选自二乙基次膦酸、乙基次膦酸、乙基亚膦酸、乙烯基膦酸、亚甲基乙基次膦酸、乙基丁基次膦酸、二丁基次膦酸、乙基己基次膦酸、丁基己基次膦酸、乙基辛基次膦酸、仲丁基乙基次膦酸、1-乙基丁基(丁基)次膦酸、乙基(1-甲基戊基)次膦酸、二仲丁基次膦酸、丙基(己基)次膦酸、二己基次膦酸、己基(壬基)次膦酸、丙基(壬基)次膦酸、二壬基次膦酸、二丙基次膦酸、丁基(辛基)次膦酸、己基(辛基)次膦酸、二辛基次膦酸、乙基(环戊基乙基)次膦酸、丁基(环戊基乙基)次膦酸、乙基(环己基乙基)次膦酸、丁基(环己基乙基)次膦酸、乙基(苯基乙基)次膦酸、丁基(苯基乙基)次膦酸、乙基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基(4-甲基苯基乙基)次膦酸、丁基环戊基次膦酸、丁基环己基乙基次膦酸、丁基苯基次膦酸、乙基(4-甲基苯基)次膦酸与丁基(4-甲基苯基)次膦酸中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的磷氮复盐的制备方法，其特征在于，所述含磷化合物选自二乙基次膦酸与乙基次膦酸中的至少一种。
13.一种磷氮复盐，其特征在于，根据权利要求1～12任一项所述的磷氮复盐的制备方法制备得到。
14.一种阻燃剂，其特征在于，包含权利要求13所述的磷氮复盐。
15.权利要求14所述的阻燃剂在塑料、橡胶或纤维中的应用。
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