本發(fā)明屬于苯并噁嗪功能改性，涉及一種納米抑煙劑及其制備方法與應(yīng)用，尤其涉及一種納米抑煙劑、阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、苯并噁嗪樹(shù)脂作為一種新型熱固性樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐熱性、良好的阻燃性、較高的機(jī)械性能、固化時(shí)近零釋放/近零收縮等優(yōu)勢(shì)。在航天航空、充放電設(shè)備、軍工、涂料等方面具有廣泛的應(yīng)用。但目前商售的苯并噁嗪樹(shù)脂普遍存在本征阻燃性不足的問(wèn)題，ul-94等級(jí)通常不高于v-1級(jí)，尤其是燃燒時(shí)容易產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體。據(jù)近年來(lái)火災(zāi)傷亡人數(shù)中，有80%以上是由有毒煙氣導(dǎo)致的窒息造成。不足的阻燃性和較高的煙毒性不僅容易造成火災(zāi)事故，還嚴(yán)重限制了這類(lèi)材料在航空航天、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何提高苯并噁嗪樹(shù)脂的本征阻燃性，降低其燃燒時(shí)的煙霧釋放和煙毒性具有重要意義。

2、為解決上述問(wèn)題，普遍采取的方法為添加或引入含鹵或含磷的阻燃成分，這類(lèi)方法雖然對(duì)材料的阻燃性能有很大的提升，但由于其制品在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的氣體，仍然沒(méi)有解決煙毒性的問(wèn)題。例如公開(kāi)號(hào)為cn105131283a的專(zhuān)利中公開(kāi)了一種含氟氮苯并噁嗪聚合物型阻燃劑及其制備方法，通過(guò)將甲醛水溶液、伯胺類(lèi)化合物及含三磷腈酚反應(yīng)得到環(huán)三磷腈型苯并噁嗪樹(shù)脂，具有優(yōu)良的耐熱性能和阻燃性能。但該方法的單體合成較為復(fù)雜且含有較多的阻燃元素。

3、納米阻燃劑是一種新型的高效阻燃劑，如納米碳管、石墨烯、納米金屬氫氧化物等，其具有比表面積大、表面活性高、分散性好、對(duì)材料影響較好等優(yōu)點(diǎn)。此外，納米阻燃劑還具有可捕捉聚合物燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的自由基、抑煙作用及催化成炭作用，能夠一定程度上降低燃燒時(shí)的煙釋放。因此開(kāi)發(fā)新型高效納米阻燃抑煙劑有望解決苯并噁嗪的本征阻燃性不足和燃燒煙毒性較高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種納米抑煙劑及其制備方法與應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中商售苯并噁嗪阻燃性不夠，阻燃改性苯并噁嗪燃燒時(shí)的煙釋放量大、煙毒性高等問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

3、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種納米抑煙劑的制備方法，其包括：將銅源、苯酚-4,4’-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪與溶劑混合，之后經(jīng)去除溶劑、固化、激光燒蝕處理，制得負(fù)載銅的激光誘導(dǎo)石墨烯的納米抑煙劑。

4、本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的制備方法制得的納米抑煙劑。

5、本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料的制備方法，其包括：將前述的納米抑煙劑與大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂混合進(jìn)行固化處理，制得阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料。

6、本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的制備方法制得的阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料。

7、本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料作為高性能樹(shù)脂基體或結(jié)構(gòu)材料在電子封裝、航空航天或軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明依據(jù)金屬氧化物及納米材料具有的可捕捉聚合物燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的自由基、抑煙作用及催化成炭作用的機(jī)理，制備了一種負(fù)載銅的激光誘導(dǎo)石墨烯的納米抑煙劑，結(jié)合本征阻燃高成炭的大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂，從而顯著提升了制備的復(fù)合材料的阻燃、抑煙性能，同時(shí)該復(fù)合材料可以作為高性能樹(shù)脂基體或結(jié)構(gòu)材料在電子封裝、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種納米抑煙劑的制備方法，其特征在于，包括：將銅源、苯酚-4,4’-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪與溶劑混合，之后經(jīng)去除溶劑、固化、激光燒蝕處理，制得負(fù)載銅的激光誘導(dǎo)石墨烯的納米抑煙劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述銅源包括銅的乙酰丙酮類(lèi)化合物、二茂類(lèi)化合物、羰基類(lèi)化合物、有機(jī)膦類(lèi)化合物中的任意一種或多種的組合；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述真空去除溶劑采用的溫度為40~80℃；

5.由權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的納米抑煙劑。

6.一種阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：將權(quán)利要求5所述的納米抑煙劑與大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂混合進(jìn)行固化處理，制得阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂具有如式（i）所示的結(jié)構(gòu)：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述納米抑煙劑與大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂的質(zhì)量比為0.1~10：90~100；

9.由權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料。

10.權(quán)利要求9所述的阻燃抑煙苯并噁嗪納米復(fù)合材料作為高性能樹(shù)脂基體或結(jié)構(gòu)材料在電子封裝、航空航天或軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米抑煙劑及其制備方法與應(yīng)用。所述制備方法包括：將銅源、苯酚?4,4’?二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪與溶劑混合，之后經(jīng)去除溶劑、固化、激光燒蝕處理，制得負(fù)載銅的激光誘導(dǎo)石墨烯的納米抑煙劑。本發(fā)明中通過(guò)負(fù)載銅的激光誘導(dǎo)石墨烯的納米抑煙劑結(jié)合本征阻燃高成炭的大豆苷元基苯并噁嗪樹(shù)脂，從而顯著提升了制備的復(fù)合材料的阻燃、抑煙性能，同時(shí)該復(fù)合材料可以作為高性能樹(shù)脂基體或結(jié)構(gòu)材料在電子封裝、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：劉小青,賈立,劉敬楷,代金月,余文杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30