CN115109420B - 一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115109420B CN115109420B CN202210917604.7A CN202210917604A CN115109420B CN 115109420 B CN115109420 B CN 115109420B CN 202210917604 A CN202210917604 A CN 202210917604A CN 115109420 B CN115109420 B CN 115109420B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- polyvinyl alcohol
- antioxidant
- alcohol modified
- flame retardant
- 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
Links
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims abstract description 83
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 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 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 32
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 25
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- UAUDZVJPLUQNMU-KTKRTIGZSA-N erucamide Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCC(N)=O UAUDZVJPLUQNMU-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 22
- UAUDZVJPLUQNMU-UHFFFAOYSA-N Erucasaeureamid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(N)=O UAUDZVJPLUQNMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 bis (1, 5-cyclooctadiene) iridium (I) dichloride Chemical compound 0.000 claims description 6
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HGTUJZTUQFXBIH-UHFFFAOYSA-N (2,3-dimethyl-3-phenylbutan-2-yl)benzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C(C)(C)C(C)(C)C1=CC=CC=C1 HGTUJZTUQFXBIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N benzoyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1 PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XQNUATUIWJTEDG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-aminopyridin-2-yl)pyridin-3-ol Chemical compound NC1=CC=CN=C1C1=NC=CC=C1O XQNUATUIWJTEDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N phosphono dihydrogen phosphate;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- OIGWAXDAPKFNCQ-UHFFFAOYSA-N 4-isopropylbenzyl alcohol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(CO)C=C1 OIGWAXDAPKFNCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
- C08G63/08—Lactones or lactides
-
- 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
- C08K5/01—Hydrocarbons
-
- 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
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/156—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having two oxygen atoms in the ring
- C08K5/1575—Six-membered rings
-
- 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
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
- C08K5/523—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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)
Abstract
本发明公开了一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法,组合物由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂100‑110份、阻燃剂甲基八溴醚1.5‑5份、三苯基磷酸酯0.5‑6份、联枯0.2‑5份、抗氧剂1010 0.2‑0.5份、抗氧剂168 0.2‑0.5份、芥酸酰胺0.1‑0.5份、降解稳定剂1,4‑二氧杂环‑2,5‑己二酮0.2‑2份、二茂铁0.5‑5份,本发明采用了制备新型催化剂之后接枝聚合得到了聚乙烯醇改性树脂,通过共混并加入阻燃剂甲基八溴醚,三苯基磷酸酯、联枯作为聚乙烯醇改性树脂的阻燃剂加到聚乙烯醇改性中可以获得优异的阻燃性能,同时以1,4‑二氧杂环‑2,5‑己二酮和二茂铁协同作用提高聚乙烯醇改性树脂的稳定性,获得具有耐水性,可降解性、稳定的阻燃材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯醇改性组合物,特别是一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇改性材料是可生物降解性的环境友好材料,改性后综合性能优良,可广泛应用于工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯、包装等各个领域。
聚乙烯醇改性材料是目前电子、灯饰领域应用广泛的一类高分子材料,一种优良的聚合物,在涂料,膜,分散剂,粘合剂,造纸助剂等领域有着广阔的应用前景,而且易于生产、成本低廉,被大量用于电子电器产品中。但是聚乙烯醇不阻燃,随着电子元器件集成度越来越高,器件的阻燃能力就成为重要因素。而在现有技术之中,有人用六苯氧基环磷腈制备了高阻燃的聚乙烯醇纤维,还有以三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)用硅凝胶包覆制备了MPP的微胶囊改性聚乙烯醇薄膜,也有制备了无机阻燃聚乙烯醇/氢氧化铝(PVAL/ATH)复合泡沫材料的,用可膨胀石墨、磷酸酯酰氯阻燃聚乙烯醇复合薄膜等等,这些阻燃剂用量相对较大,影响材料性能,且这些材料没有对基体树脂聚乙烯醇改性,聚乙烯醇分子链之间有大量氢键,作用力大,熔点接近分解温度,难以熔融成型,加工性差易分解,且耐水性也较差,作为材料的适用面窄,当接触热源时不稳定更易破坏,并对基体聚乙烯醇改性,改善耐热性、耐水性,并提高热稳定性非常有必要。为了解决聚乙烯醇热加工性差的问题,用接枝聚合催化剂减少接枝反应的无序性、同时催化聚合反应,通过化学改性,降低聚乙烯醇的熔融温度,提高聚乙烯醇的热分解温度,同时加入螯合稳定剂提高聚乙烯醇组合物的降解耐热性能,保持生物降解性能,因此提供一种阻燃聚乙烯醇改性材料是有迫切的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种具有优异的阻燃性的阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种阻燃聚乙烯醇改性组合物,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂100-110份、阻燃剂甲基八溴醚1.5-5份、三苯基磷酸酯0.5-6份、联枯0.2-5份、抗氧剂10100.2-0.5份、抗氧剂168 0.2-0.5份、芥酸酰胺0.1-0.5份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.2-2份、二茂铁0.5-5份。
优选的,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂110份、阻燃剂甲基八溴醚5份、三苯基磷酸酯6份、联枯5份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮2份、二茂铁5份。
优选的,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯1份、联枯0.3份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.2份、二茂铁0.5份。
优选的,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯0.8份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮1份、二茂铁2份。
优选的,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂100份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯3份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.3份、抗氧剂168 0.5份、芥酸酰胺0.5份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮2份、二茂铁5份。
优选的,由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯0.5份、联枯3份、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.2份、芥酸酰胺0.1份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.5份、二茂铁3份。
上述聚乙烯醇改性树脂的制备步骤如下:
(1)、将0.1mol的3-氨基-3’-羟基-2,2’-联吡啶与0.1mol的双(1,5-环辛二烯)二铱(I)二氯化物加入20 mL甲醇溶液中,在氮气环境下搅拌均匀然后放置12小时,在真空下除去甲醇溶液 ,制得催化剂。
(2)、将100重量份的聚乙烯醇(1799)投入30重量份的DMF中,加热至130℃,搅拌至聚乙烯醇(1799)完全溶于DMF中,得到均相溶液。
(3)、将16重量份的己内酯加入步骤(2)制备的均相溶液中,保持130℃,在氮气环境下搅拌至完全溶解,然后加入0.5重量份步骤(1)制备的催化剂,恒温搅拌反应2h得到胶状产物,然后加入2重量份的苯甲酰氯反应30分钟 ,然后加入40份蒸馏水和10份乙醇作为沉淀剂除去溶剂后抽真空干燥,得到聚乙烯醇改性树脂。
一种制备上述阻燃聚乙烯醇改性组合物的方法,其步骤如下:
(1)、制备第一混合物:将上述重量份数的聚乙烯醇改性树脂、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和二茂铁,在转速为20-150rpm的混合机中混合15-30min,然后加入50%重量份数的抗氧剂1010和50%重量份数的抗氧剂168,继续混合5-10min,制得第一混合物。
(2)、制备第二混合物:将上述重量份数的阻燃剂甲基八溴醚,三苯基磷酸酯、联枯、芥酸酰胺和其余重量份数的抗氧剂1010、抗氧剂168 加入第一混合物中,保持转速20-150rpm混合15-30min,制得第二混合物。
(3)、制备阻燃聚乙烯醇改性组合物:将第二混合物在转速为30-150rpm的双螺杆挤出造粒机中挤出造粒,制得阻燃聚乙烯醇改性组合物。
本发明的有益效果是:本发明采用了制备催化剂之后接枝聚合得到了支链可控性好的聚乙烯醇改性树脂,通过共混并加入阻燃剂甲基八溴醚,三苯基磷酸酯、联枯作为聚乙烯醇改性树脂的阻燃剂加到聚乙烯醇改性中可以获得优异的阻燃性能,同时以1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和二茂铁协同提高聚乙烯醇改性树脂的稳定性,获得具有耐水性,可降解性、稳定的阻燃材料。
具体实施方式
实施例1
组分及重量份数:聚乙烯醇改性树脂110份、阻燃剂甲基八溴醚(CAS:97416-84-7)5份、三苯基磷酸酯(CAS:26967-76-0)6份、联枯(2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷,CAS:1889-67-4)5份、抗氧剂1010(CAS:6683-19-8)0.2份、抗氧剂168 (CAS:31570-04-4)0.4份、芥酸酰胺(CAS:112-84-5)0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮(CAS:502-97-6)2份、二茂铁(CAS:102-54-5)5份。
聚乙烯醇改性树脂的制备方法如下:
(1)、将0.1mol的3-氨基-3’-羟基-2,2’-联吡啶( CAS: 33630-99-8)与0.1mol的双(1,5-环辛二烯)二铱(I)二氯化物(CAS:12112-67-3)加入20 mL甲醇溶液(无水甲醇)中,在氮气环境下搅拌均匀然后放置12小时(氮气保护箱),在真空下除去甲醇溶液(加热蒸馏除去甲醇溶液,真空度没有要求,只要保持容器内负压即可),得到的产物为黄色固体,制得催化剂。
(2)、将100重量份的聚乙烯醇(1799)(CAS:9002-89-5)投入30重量份的DMF(N,N-二甲基甲酰胺,CAS:68-12-2)中,加热至130℃,搅拌至聚乙烯醇(1799)完全溶于DMF中,得到均相溶液。
(3)、将16重量份的己内酯(CAS:695-06-7)加入步骤(2)制备的均相溶液中,保持130℃,在氮气环境下搅拌至完全溶解,然后加入0.5重量份步骤(1)制备的催化剂,恒温搅拌反应2h得到胶状产物,保持搅拌,然后加入2重量份的苯甲酰氯(CAS:98-88-4)反应30分钟,保持搅拌,然后加入40份蒸馏水和10份乙醇(无水乙醇)作为沉淀剂除去溶剂后抽真空干燥(加热蒸馏,真空度没有要求,只要保持容器内负压即可),得到聚乙烯醇改性树脂。本申请投入的催化剂较少,由于投入的催化剂一方面可以促进单体聚合,另一方面型催化剂降低反应空间效应,减少接枝反应的无序性、提高可控性,同时催化聚合反应,控制接枝聚合链段数量与长度,在提高聚乙烯醇的耐热分解性的同时对水溶性的影响也较小。
以上步骤(1)-(3)中,对搅拌速度没有特殊要求,按照设备的说明书常规操作即可。
制备上述阻燃聚乙烯醇改性组合物的方法步骤如下:
(1)、制备第一混合物:将110重量份数的聚乙烯醇改性树脂、2重量份数的降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和5重量份数的二茂铁,在转速为20rpm的混合机中混合30min,然后加入0.1份(50%重量份)的抗氧剂1010和0.2份(50%重量份)的抗氧剂168,继续混合10min,制得第一混合物。
(2)、制备第二混合物:将5重量份数的阻燃剂甲基八溴醚、6重量份数的三苯基磷酸酯、5重量份数的联枯、0.3重量份数的芥酸酰胺和0.1份(其余重量份数)的抗氧剂1010和0.2份(其余重量份数)的抗氧剂168加入第一混合物中,保持转速20rpm混合30min,制得第二混合物。
(3)、制备阻燃聚乙烯醇改性组合物:将第二混合物在转速为30-150rpm的双螺杆挤出造粒机中挤出造粒,制得阻燃聚乙烯醇改性组合物。在本步骤中,转速可以根据双螺杆挤出造粒机的性能做适应的调整,使导电聚乙烯醇改性组合物颗粒能够稳定成型即可。
在本实施例中,没有特别强调的,是常温常压条件。
实施例2
组分及重量份数:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯1份、联枯0.3份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.2份、二茂铁0.5份。
制备方法中,步骤(1)中转速为60rpm,第一次混合时间为25 min,第二次混合即加入抗氧剂1010和抗氧剂168后的混合时间为10 min,步骤(2)中转速为60rpm,混合时间为25min,其余与实施例1相同。
实施例3
组分及重量份数:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯0.8份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮1份、二茂铁2份。
制备方法中,步骤(1)中转速为120rpm,第一次混合时间为20 min,第二次混合即加入抗氧剂1010和抗氧剂168后的混合时间为5 min,步骤(2)中转速为120rpm,混合时间为15 min,其余与实施例1相同。
实施例4
组分及重量份数:聚乙烯醇改性树脂100份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯3份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.3份、抗氧剂168 0.5份、芥酸酰胺0.5份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮2份、二茂铁5份。
制备方法中,步骤(1)中转速为80rpm,第一次混合时间为25 min,第二次混合即加入抗氧剂1010和抗氧剂168后的混合时间为5 min,步骤(2)中转速为80rpm,混合时间为25min,其余与实施例1相同。
实施例5
组分及重量份数:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯0.5份、联枯3份、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.2份、芥酸酰胺0.1份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.5份、二茂铁3份。
制备方法中,步骤(1)中转速为150rpm,第一次混合时间为15 min,第二次混合即加入抗氧剂1010和抗氧剂168后的混合时间为8 min,步骤(2)中转速为150rpm,混合时间为15 min,其余与实施例1相同。
另外,设置三份对比例来对其制得的组合物和实施例1-3制得的阻燃聚乙烯醇改性组合物进行性能测试,测试结果如下表所示。
组别 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
分解温度°C | 304 | 312 | 317 | 212 | 190 | 220 | 218 |
熔融温度°C | 240 | 235 | 233 | 227 | 200 | 235 | 236 |
阻燃等级 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | 不阻燃 | V-0 | V-0 |
半衰期(天) | 120 | 53 | 80 | 115 | 48 | 12 | 13 |
对比例1:与实施例1相比,采用的树脂是未改性的聚乙烯醇(1799),其他组分、含量、制备方法与实施例1相同。
对比例2:与实施例2相比,不含阻燃剂甲基八溴醚、三苯基磷酸酯和联枯,其他组分、含量、制备方法与实施例2相同。
对比例3:与实施例3相比,不含所述降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮,其他组分、含量、制备方法与实施例3相同。
对比例4:与实施例3相比,不含降解稳定剂二茂铁,其他组分、含量、制备方法与实施例3相同。
初始分解温度、熔融温度测试使用热重力分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)测试,阻燃标准按GB/T2408-2008测试,在30°C,60%湿度下撕裂性能衰减为原来的一半的天数。
从以上结果中可看出,本实施例制备的阻燃聚乙烯醇改性组合物的热稳定性能提高且具有优异的加工性能,聚乙烯醇改性组合物的阻燃性够满足市场需求,从实施例3、对比例3、4结果表明加入降解稳定剂能提高降解稳定性,1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和二茂铁能起到协同作用。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围,专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下,所做的均等修饰与变化,均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。
Claims (7)
1.一种阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂100-110份、阻燃剂甲基八溴醚1.5-5份、三苯基磷酸酯0.5-6份、联枯0.2-5份、抗氧剂1010 0.2-0.5份、抗氧剂168 0.2-0.5份、芥酸酰胺0.1-0.5份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.2-2份、二茂铁0.5-5份;
所述聚乙烯醇改性树脂的制备步骤如下:
(1)、将0.1mol的3-氨基-3’-羟基-2,2’-联吡啶与0.1mol的双(1,5-环辛二烯)二铱(I)二氯化物加入20 mL甲醇溶液中,在氮气环境下搅拌均匀然后放置12小时,在真空下除去甲醇溶液,制得催化剂;
(2)、将100重量份的聚乙烯醇1799投入30重量份的DMF中,加热至130℃,搅拌至聚乙烯醇1799完全溶于DMF中,得到均相溶液;
(3)、将16重量份的己内酯加入步骤(2)制备的均相溶液中,保持130℃,在氮气环境下搅拌至完全溶解,然后加入0.5重量份步骤(1)制备的催化剂,恒温搅拌反应2h得到胶状产物,然后加入2重量份的苯甲酰氯反应30分钟,然后加入40份蒸馏水和10份乙醇作为沉淀剂除去溶剂后抽真空干燥,得到聚乙烯醇改性树脂。
2.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂110份、阻燃剂甲基八溴醚5份、三苯基磷酸酯6份、联枯5份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮2份、二茂铁5份。
3.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯1份、联枯0.3份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.2份、二茂铁0.5份。
4.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚2份、三苯基磷酸酯0.8份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂168 0.4份、芥酸酰胺0.3份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮1份、二茂铁2份。
5.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂100份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯3份、联枯0.2份、抗氧剂1010 0.3份、抗氧剂168 0.5份、芥酸酰胺0.5份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮2份、二茂铁5份。
6.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯醇改性组合物,其特征在于由如下重量份数的原料制成:聚乙烯醇改性树脂105份、阻燃剂甲基八溴醚1.5份、三苯基磷酸酯0.5份、联枯3份、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.2份、芥酸酰胺0.1份、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮0.5份、二茂铁3份。
7.一种制备如权利要求1-6任一所述阻燃聚乙烯醇改性组合物的方法,其特征在于其步骤如下:
(1)、制备第一混合物:将上述重量份数的聚乙烯醇改性树脂、降解稳定剂1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和二茂铁,在转速为20-150rpm的混合机中混合15-30min,然后加入50%重量份数的抗氧剂1010和50%重量份数的抗氧剂168,继续混合5-10min,制得第一混合物;
(2)、制备第二混合物:将上述重量份数的阻燃剂甲基八溴醚,三苯基磷酸酯、联枯、芥酸酰胺和其余重量份数的抗氧剂1010、抗氧剂168 加入第一混合物中,保持转速20-150rpm混合15-30min,制得第二混合物;
(3)、制备阻燃聚乙烯醇改性组合物:将第二混合物在转速为30-150rpm的双螺杆挤出造粒机中挤出造粒,制得阻燃聚乙烯醇改性组合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210917604.7A CN115109420B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210917604.7A CN115109420B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115109420A CN115109420A (zh) | 2022-09-27 |
CN115109420B true CN115109420B (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=83335313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210917604.7A Active CN115109420B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115109420B (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101058730B (zh) * | 2007-06-06 | 2010-09-08 | 四川大学 | 磷氮型无卤离子阻燃剂及其制备方法和用其制备的阻燃聚乙烯醇材料 |
CN103756222A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-30 | 北京化工大学常州先进材料研究院 | 一种聚乙烯醇无卤阻燃的改性方法 |
CN105622362B (zh) * | 2016-03-25 | 2017-08-25 | 江苏丹霞新材料有限公司 | 甲基八溴醚类阻燃剂的制备方法 |
CN113667250A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 深圳市约玛新材制造有限公司 | 一种可生物降解的高分子包装材料 |
CN114507406A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-17 | 苏鹏飞 | 一种阻燃型生物可降解pva薄膜 |
-
2022
- 2022-08-01 CN CN202210917604.7A patent/CN115109420B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115109420A (zh) | 2022-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114539743B (zh) | 一种可降解的阻隔组合物及其制备方法和应用 | |
CN111849127A (zh) | 一种回收聚对苯二甲酸乙二酯发泡材料及其制造方法 | |
CN112552663B (zh) | 一种高流动性阻燃聚乳酸复合材料 | |
CN109627568B (zh) | 聚烯烃电缆护套料及其制备方法 | |
CN111892769B (zh) | 抗紫外线聚丙烯复合物材料组合物及其应用和抗紫外线聚丙烯复合物材料的制备方法 | |
CN110684344A (zh) | 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 | |
CN113024736A (zh) | 离子型抗静电聚乙烯接枝物及其制备方法 | |
CN115109420B (zh) | 一种阻燃聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 | |
CN111073123B (zh) | 一种聚乙烯母料及制备方法、聚乙烯组合物 | |
CN115109366B (zh) | 一种导电聚乙烯醇改性组合物及制备方法 | |
CN115073867B (zh) | 一种导热聚乙烯醇改性组合物及其制备方法 | |
CN112538209B (zh) | 一种耐高温老化的聚丙烯组合物 | |
AU683515B2 (en) | Polyketone polymer composition | |
CN107417859B (zh) | 一种杂芳环衍生物接枝的高熔体强度聚丙烯及制备方法 | |
CN114561066B (zh) | 一种低clte、低收缩率的木塑阻燃聚烯烃材料及其制备方法与应用 | |
CN113136063A (zh) | 一种高效无卤ldpe阻燃组合物及其制备方法 | |
CN110951155A (zh) | 一种高压电缆专用聚丙烯材料及其制备方法 | |
CN114075373B (zh) | 改性聚乙醇酸组合物及其制备方法与应用 | |
CN116199966B (zh) | 阻燃电缆料及其制备方法 | |
CN115819980B (zh) | 一种环保阻燃泡沫硅橡胶及其制备方法和应用 | |
CN116589779B (zh) | 一种聚烯烃无卤阻燃母粒 | |
CN113278203B (zh) | 一种聚丙烯用高效无卤阻燃剂的制备方法及应用 | |
CN109370024B (zh) | 一种增韧无卤阻燃eva/pa6复合材料及其制备方法 | |
CN116218031A (zh) | 一种无卤阻燃剂组合物及其聚烯烃基母粒的制备方法 | |
US20230142458A1 (en) | High melt strength polyester resin composition and manufacturing method thereof |
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 | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231123 Address after: 529143 No. 4 Muzhou Avenue Middle, Muzhou Town, Xinhui District, Jiangmen City, Guangdong Province Patentee after: Jiangmen Huapu Lighting Co.,Ltd. Address before: 528400, Xueyuan Road, 1, Shiqi District, Guangdong, Zhongshan Patentee before: University OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA, ZHONGSHAN INSTITUTE |
|
TR01 | Transfer of patent right |