【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于阻燃劑，具體涉及一種膨脹型阻燃劑及其制備方法與應用。
技術介紹
1、膨脹型阻燃劑因其高效、環保等優勢在環境問題日趨嚴峻的今天表現出巨大的應用前景，同時也吸引越來越多的研究人員和阻燃劑廠商對高性能膨脹型阻燃劑開發制備進行廣泛而又深入的研究。由于膨脹型阻燃劑由酸源、碳源、氣源三部分構成，因此實現“三源”的合理搭配一直是高性能膨脹型阻燃劑開發制備的關鍵。傳統的膨脹型阻燃劑由酸源、碳源和氣源三種組分進行混合復配得到，通常由聚磷酸銨(app)、季戊四醇(per)和三聚氰胺(mel)混合而成。三種組分在聚合物基體中往往無法均勻分散，使得組分間不能很好的協同，影響其阻燃效率。另外傳統的膨脹型阻燃劑還存在熱穩定性差，加工困難的問題。
2、目前有報道采用離子型阻燃劑可在聚合物中均勻分散，這種阻燃劑又稱為“離子型固體阻燃劑”，是指由陰、陽離子組成的分子或離子團，其在高分子材料中溶解或散布后，可以與高分子材料相互作用，從而具有阻止燃燒的效果。但現有技術中離子型阻燃劑種類較少且阻燃效率低下，因此需要研發高阻燃效率的離子型阻燃劑。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術存在的問題，本專利技術的目的之一在于提供了一種膨脹型阻燃劑。本專利技術的目的之二在于提供上述膨脹型阻燃劑的制備方法。本專利技術的目的之三在于提供一種阻燃聚烯烴。
2、氨基膦酸類化合物是一類同時含有磷元素和氮元素的化合物，非常適合用于膨脹型阻燃劑。但是一般來說，該類化合物的磷含量遠高于氮含量，會因存在磷氮含
3、為了實現上述目的，本專利技術所采取的技術方案是：
4、本專利技術第一方面提供一種膨脹型阻燃劑，所述膨脹型阻燃劑是由三嗪化合物和氨基膦酸以離子鍵結合形成的化合物。
5、優選地，所述三嗪化合物和氨基膦酸的摩爾比為(0.5～3)：1。
6、更優選地，所述三嗪化合物和氨基膦酸的摩爾比為(0.75～2)：1。
7、優選地，所述氨基膦酸的結構式如下式1-式6所示：
8、
9、優選地，所述三嗪化合物的結構式如式a或式b所示：
10、
11、其中，r1和r2獨立地選自氨基、含氮脂雜環基、含氮芳雜環基、脂環基氨基、芳基氨基脂肪基氨基中的一種；x為烷二胺基。
12、優選地，所述三嗪化合物的結構式如下式7-式10所示：
13、
14、本專利技術的第二方面提供了第一方面所述膨脹型阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：三嗪化合物和氨基膦酸在水中進行反應，制得所述膨脹型阻燃劑。
15、優選地，所述反應的溫度為70～100℃。
16、更優選地，所述反應的溫度為85～95℃.
17、優選地，所述反應的時間為3-7h。
18、更優選地，所述反應的時間為3-5h。
19、優選地，所述水與氨基膦酸的質量比為(10-30)：1。
20、更優選地，所述水與氨基膦酸的質量比為(10-20)：1。
21、本專利技術的第三方面提供了一種阻燃聚烯烴，包括第一方面所述的膨脹型阻燃劑。
22、優選地，所述三嗪基化合物在阻燃聚丙烯中的質量百分比為15-25％。
23、更優選地，所述三嗪基化合物在阻燃聚丙烯中的質量百分比為20-23％。
24、優選地，所述阻燃聚烯烴包括以下組分：聚烯烴、潤滑劑、抗氧劑、偶聯劑和第一方面所述的三嗪基化合物。
25、優選地，所述阻燃聚烯烴由以下質量百分比組分制得：聚烯烴75％-84％、潤滑劑0.3％-0.5％、抗氧劑0.1％-0.3％、偶聯劑0.2％-0.4％和第一方面所述的三嗪基化合物15-25％。
26、更優選地，所述阻燃聚丙烯是由如下步驟的制備方法制得：將各組分進行擠出造粒，得到所述阻燃聚丙烯。
27、進一步優選地，所述擠出的溫度為170-195℃。
28、更優選地，所述潤滑劑為內潤滑劑和外潤滑劑的組合。
29、更優選地，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
30、優選地，所述阻燃聚烯烴為阻燃聚丙烯。
31、本專利技術的有益效果是：
32、本專利技術提供了一種膨脹型阻燃劑，所述膨脹型阻燃劑是由三嗪化合物和氨基膦酸以離子鍵結合形成的化合物，其中氨基膦酸類化合物同時含有磷元素和氮元素，三嗪類化合物是一類富含叔氮結構，因此結合兩者的特性可制得“三源”一體膨脹型阻燃劑，并且三嗪類化合物可使得該阻燃劑的磷氮均衡。本專利技術的三嗪基化合物以離子鍵結合，所得到的離子型阻燃劑可在聚合物中均勻分散，其在高分子材料中溶解或散布后，利用三嗪化合物氨基膦酸鹽的阻燃性能從而達到阻燃高效的效果。
33、具體來說，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點：
34、(1)本專利技術還提供了一種膨脹型阻燃劑的制備方法，在水反應體系下制得膨脹型阻燃劑，無需使用有機溶液，制備方法具有工藝簡單和綠色環保的特點，便于工業化生產。
35、(2)本專利技術還提供了一種阻燃聚烯烴，目前報道合成的三源一體膨脹型阻燃劑對于聚烯烴材料的阻燃效率不高，要達到垂直燃燒測試的ul-94v-0級，其添加量需在25wt％以上，本專利技術的阻燃聚丙烯以三嗪基化合物作為阻燃劑，不僅阻燃劑添加量少，還具有良好的阻燃性能，在添加量低為21wt％的條件下實現ul-94v-0級的阻燃效果。
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1.一種膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述膨脹型阻燃劑是由三嗪化合物和氨基膦酸以離子鍵結合形成的化合物。
2.根據權利要求1所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物和氨基膦酸的摩爾比為(0.5～3)：1。
3.根據權利要求1或2所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述氨基膦酸的結構式如下式1-式6所示：
4.根據權利要求1或2所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物的結構式如式a或式b所示：
5.根據權利要求4所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物的結構式如下式7-式10所示：
6.權利要求1-5任一項所述的膨脹型阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：三嗪化合物和氨基膦酸在水中進行反應，制得所述膨脹型阻燃劑。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述反應的溫度為70～100℃；和/或，所述反應的時間為3-7h。
8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述水與氨基膦酸的質量比為(10-30)：1。
9.一種阻燃聚烯烴，其特征在于，包括權利要求1-5任一
10.根據權利要求9所述的阻燃聚烯烴，其特征在于，所述阻燃聚烯烴還包括以下組分：聚烯烴、潤滑劑、抗氧劑、偶聯劑。
...【技術特征摘要】
1.一種膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述膨脹型阻燃劑是由三嗪化合物和氨基膦酸以離子鍵結合形成的化合物。
2.根據權利要求1所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物和氨基膦酸的摩爾比為(0.5～3)：1。
3.根據權利要求1或2所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述氨基膦酸的結構式如下式1-式6所示：
4.根據權利要求1或2所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物的結構式如式a或式b所示：
5.根據權利要求4所述的膨脹型阻燃劑，其特征在于，所述三嗪化合物的結構式如下式7-式10所示：
6.權利要求1-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韋相太，陳志釗，李章武，謝思正，陳敏聰，周侃，
申請(專利權)人：清遠市普塞呋磷化學有限公司，
類型：發明
國別省市：
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