專利名稱：磷系混合阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織用阻燃混合物及其制備方法，具體涉及一種磷系混合阻燃劑及其制備方法，屬于阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域 。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和紡織業(yè)的發(fā)展，紡織品的種類越來越多，在人類日常生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，但是紡織品一般都是易燃或可燃材料，很多火災(zāi)都是由紡織品快速引燃引起或者擴大的。舉統(tǒng)計，紡織品引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量和死亡率都比其他原因引起的火災(zāi)數(shù)量和死亡率要高，世界上約20%的火災(zāi)都是由紡織品燃燒引起的。因此紡織品的阻燃問題已成為當下世界廣為關(guān)注的焦點。為了降低紡織品的易燃性能，世界各國紛紛對紡織品的阻燃性能進行了大量的研究，阻燃劑的研究及使用有效地降低了火災(zāi)的隱患。目前，比較普遍的阻燃劑有鹵系阻燃劑和磷系阻燃劑，但是鹵系阻燃劑因為在燃燒過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)從而使應(yīng)用受到很大的限制，因此磷系阻燃劑是比較安全環(huán)保的阻燃材料。一般磷系阻燃劑為單一的磷系化合物，在阻燃效果、融滴問題上存在一定的不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有阻燃劑存在的不足，本發(fā)明提供了一種混合阻燃劑一磷系混合阻燃齊U，該磷系混合阻燃劑以2-羥乙基苯基次磷酸為主要阻燃材料，加入其它成分，增加了阻燃劑的整體性能，阻燃效果好，無融滴落物產(chǎn)生，安全環(huán)保。本發(fā)明還提供了本發(fā)明磷系混合阻燃劑的制備方法，該方法易于操作，所得產(chǎn)品性能良好。磷系阻燃劑是目前應(yīng)用最廣的阻燃類材料，因其不含鹵元素，不會危害環(huán)境，阻燃效果好所以受到青睞，常用的磷系阻燃劑為單一成分的有機含磷化合物，燃燒過程中阻燃劑產(chǎn)生磷酸酐或磷酸，促使紡織品脫水炭化，阻止或減少可燃氣體產(chǎn)生，此外，磷酸酐在熱裂解時形成類似玻璃狀熔融物覆蓋在織物上，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃的作用。但是單一成分的含磷化合物在燃燒時很容易產(chǎn)生融滴現(xiàn)象，且抗水性差，在應(yīng)用上也受到一定的限制。本發(fā)明以2-羥乙基苯基次磷酸為主要成分，加入其它成分，與其協(xié)同作用，得到了新的磷系阻燃劑混合物，所得的混合阻燃劑阻燃效果更好，且阻燃劑中不含鹵系元素，安全環(huán)保。本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的
一種磷系混合阻燃劑，其特征是包括下列重量份的原料2_羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料30-50份，蒙脫土 10-15份，甲基硅醇鈉10-20份，環(huán)己醇六磷酸酯50-80份。上述磷系混合阻燃劑，優(yōu)選包括下列重量份的原料2_羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料35份，蒙脫土 15份，甲基硅醇鈉17份，環(huán)己醇六磷酸酯70份。
在上述配方組分的基礎(chǔ)上，本發(fā)明阻燃劑還可以包括石蠟10-20份，三聚氰銨5-10份，優(yōu)選石蠟15份，三聚氰銨8份。本發(fā)明磷系混合阻燃劑的制備方法，其特征是包括以下步驟 (1)將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土 ；
(2)將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在30-40°C下進行超聲處理2-4h ；
(3)超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。上述制備方法中，超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W。本發(fā)明磷系混合阻燃劑以2-羥乙基苯基次磷酸為主要成分，復(fù)配石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料、蒙脫土、甲基硅醇鈉、環(huán)己醇六磷酸酯制成阻燃劑，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料中含有石墨烯、磷、氮成分，具有很好的阻燃作用，蒙脫土經(jīng)處理可以插入2-羥乙基苯基次磷酸和石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料中，與2-羥乙基苯基次磷酸和納米復(fù)合材料中的結(jié)構(gòu)相互作用，抑制了融滴現(xiàn)象，促進了阻燃作用。甲基硅醇鈉具有防水的作用，加入到阻燃劑中可以抑制阻燃劑抗水性差的問題，環(huán)己醇六磷酸酯可以將所有成分融合到一起，另外可以促進甲基硅醇鈉的防水作用。配方中各成分各司其職，相互協(xié)同起效，克服了單一磷系化合物易于融滴落物、抗水性差的問題，增強了阻燃劑的阻燃作用，使最終得到的混合阻燃劑阻燃、抗水效果好，無融滴落物產(chǎn)生，安全環(huán)保。本發(fā)明所用的石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料已經(jīng)在專利CN201110025542. 0(—種石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料的制備方法)中公開，屬于現(xiàn)有技術(shù)，此專利詳細的公開了該石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和制備工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)其中的記載可以得到，本發(fā)明不再詳述。本發(fā)明所用的環(huán)己醇六磷酸酯又名環(huán)己六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸酯，可以在市場中買到，其結(jié)構(gòu)式為
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OHO進一步的，混合阻燃劑中還可以加入石蠟、三聚氰胺成分，石蠟的加入量為10-20重量份，優(yōu)選15重量份，三聚氰銨的加入量為5-10重量份，優(yōu)選8重量份。石蠟可以在紡織物和外界環(huán)境之間產(chǎn)生一層保護屏障，阻斷空氣的進入，進一步的起到阻燃的作用，三聚氰胺中含有三嗪環(huán)，提高了阻燃劑的熱穩(wěn)定性，且磷、氮復(fù)配更有利于提高阻燃劑的阻燃性倉泛。本發(fā)明磷系混合阻燃劑以磷系2-羥乙基苯基次磷酸為主要成分，加入其它成分進行復(fù)配，得到混合阻燃劑，該阻燃劑中各成分互相配合，協(xié)同作用，克服了單一磷系化合物易于產(chǎn)生融滴落物、抗水性差的缺點，制備簡單，熱穩(wěn)定性好，抗水性好，阻燃效果好。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明進行進一步的闡釋，應(yīng)該明白的是下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進行限定。如無特別說明，所用原料為重量份。下述實施例中使用的石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料采用專利CN201110025542. 0中公開的方法制得，在此不再詳述，其他成分均可在市場中買到。實施例I
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料35份，蒙脫土 15份，甲基硅醇鈉17份，環(huán)己醇六磷酸酯70份，按下列方法制備將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土 ；將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在35°C下進行超聲處理3h，超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W，超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。實施例2
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料30份，蒙脫土 10份，甲基硅醇鈉20份，環(huán)己醇六磷酸酯50份，按下列方法制備將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土 ；將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在30°C下進行超聲處理4h，超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W，超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。實施例3
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料40份，蒙脫土 13份，甲基硅醇鈉15份，環(huán)己醇六磷酸酯70份，按下列方法制備將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土 ；將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在40°C下進行超聲處理3h，超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W，超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。實施例4
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料50份，蒙脫土 15份，甲基硅醇鈉10份，環(huán)己醇六磷酸酯80份，按下列方法制備將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土 ；將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在40°C下進行超聲處理2h，超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W，超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。實施例5 取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料35份，蒙脫土 15份，甲基硅醇鈉17份，石蠟15份，三聚氰胺8份，環(huán)己醇六磷酸酯70份，按照實施例I的方法制得磷系混合阻燃劑。實施例6
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料30份，蒙脫土 10份，甲基硅醇鈉20份，石蠟20份，三聚氰胺5份，環(huán)己醇六磷酸酯50份，按照實施例2的方法制得磷系混合阻燃劑。實施例7
取2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料50份，蒙脫土 13份，甲基 硅醇鈉10份，石蠟10份，三聚氰胺10份，環(huán)己醇六磷酸酯80份，按照實施例I的方法制得磷系混合阻燃劑。對按照上述方案制備的磷系混合阻燃劑進行熱穩(wěn)定性、極限氧指數(shù)、熔融滴落物數(shù)的測試，結(jié)果見下表I。
權(quán)利要求
1.一種磷系混合阻燃劑，其特征是包括下列重量份的原料 2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料30-50份，蒙脫土 10-15份，甲基娃醇鈉10-20份,環(huán)己醇六磷酸酯50-80份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷系混合阻燃劑，其特征是包括下列重量份的原料2_羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料35份，蒙脫土 15份，甲基硅醇鈉17份，環(huán)己醇六磷酸酯70份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磷系混合阻燃劑，其特征是還包括石蠟10-20份，三聚氰銨5-10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷系混合阻燃劑，其特征是還包括石蠟15份，三聚氰銨8份。
5.一種權(quán)利要求I或2所述的磷系混合阻燃劑的制備方法，其特征是包括以下步驟 (1)將蒙脫土用球磨法研磨至粒徑為20-50nm，得納米蒙脫土； (2)將2-羥乙基苯基次磷酸、石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料和納米蒙脫土加入到環(huán)己醇六磷酸酯中，在30-40°C下進行超聲處理2-4h ； (3)超聲處理后的混合物中加入剩余的原料，混合均勻，即得磷系混合阻燃劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是超聲頻率為20kHz、超聲波功率為400W。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷系混合阻燃劑及其制備方法，阻燃劑包括下列成分的原料2-羥乙基苯基次磷酸100份，石墨烯聚膦腈納米復(fù)合材料30-50份，蒙脫土10-15份，甲基硅醇鈉10-20份，環(huán)己醇六磷酸酯50-80份。本發(fā)明磷系混合阻燃劑以磷系2-羥乙基苯基次磷酸為主要成分，加入其它成分進行復(fù)配，得到混合阻燃劑，該阻燃劑中各成分互相配合，協(xié)同作用，克服了單一磷系化合物易于產(chǎn)生融滴落物、抗水性差的缺點，制備簡單，熱穩(wěn)定性好，抗水性好，阻燃效果好。
文檔編號D06M13/02GK102628218SQ201210127809
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者郭明海 申請人:濟南三太阻燃制品有限公司