一種包覆次磷酸鹽及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種包覆次磷酸鹽及其制備方法，所述的包覆次磷酸鹽是以次磷酸鹽作為囊芯材料和以環氧樹脂為囊壁材料構成的包覆核殼結構；環氧樹脂與次磷酸鹽的質量比為1:5～30。合成步驟為：在溶劑中將次磷酸鹽與環氧樹脂攪拌分散均勻后，加入胺類固化劑，并在一定溫度下反應一定時間，經抽濾，洗滌，干燥得到所述的包覆次磷酸鹽。本發明以次磷酸鹽為囊芯材料，環氧樹脂為囊壁材料制備，原料來源豐富，制備工藝流程簡單。本發明所得的包覆次磷酸鹽熱穩定性好，與聚合物相容性好，解決了無機阻燃劑次磷酸鹽引起的阻燃材料力學性能大幅下降的問題，可以應用于阻燃尼龍6、尼龍66、PBT及其增強品種，具有良好的市場前景。
【專利說明】一種包覆次磷酸鹽及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種包覆次磷酸鹽及其制備方法，特別是涉及一種環氧樹脂包覆次磷酸鹽及其制備方法。
【背景技術】
[0002]磷系阻燃劑是一類品種繁多，用途廣泛，并與鹵系阻燃劑并重的阻燃劑。相比于鹵系阻燃劑，磷系阻燃劑具有低煙，低毒的優勢，是阻燃劑無鹵化的一個重要發展方向。
[0003]金屬次磷酸鹽是一類新型的無機磷系阻燃劑，其分子通式為(H2POO) J1Mn+, M為金屬，如鋁、鈣等。金屬次磷酸鹽具有較高的含磷量，而磷含量高的化合物一般對聚合物有比較好的阻燃效果。以次磷酸鋁為例，其熱穩定性好，在加工中不引起聚合物的分解，也不影響塑料模制組合物；微溶于水，在制備和加工聚合物時不揮發。由于次磷酸鋁含磷量高，具有熱穩定性好、水溶性小、阻燃效力大等優點，用于阻燃尼龍6、PBT，取得了很好阻燃效果。
[0004]但是次磷酸鹽作為一種無機阻燃劑，對聚合物基體的力學性能影響較大，需要對其進行改性處理，以提高其在聚合物中的分散性，同時也進一步提高其熱穩定性。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種包覆次磷酸鹽，可應用于尼龍6、尼龍66和PBT等及其增強品種的阻燃劑，具有良好的市場前景。本發明的另一目的在于提出一種包覆次磷酸鹽的制備方法，本發明采用有機囊材對次磷酸鹽進行包覆處理，對次磷酸鹽進行表面改性處理。本發明提出的包覆次磷酸鹽，，具有更好的基體相容性，且工藝簡單，易于工業化生產。
[0006]本發明的一種包覆次磷酸鹽，是以次磷酸鹽作為囊芯材料和以環氧樹脂為囊壁材料構成的包覆核殼結構，其中環氧 樹脂是通過原位聚合法在次磷酸鹽表面形成殼層；環氧樹脂與次磷酸鹽的質量比為1:5~30。
[0007]作為優選的技術方案:
[0008]如上所述的一種包覆次磷酸鹽，所述次磷酸鹽為鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、錫、鐵或鋁的金屬次磷酸鹽。
[0009]如上所述的一種包覆次磷酸鹽，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、鄰甲酚醛環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、間苯二酚二縮水甘油醚樹脂、四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂或異氰酸酯三縮水甘油酯中的任一種。
[0010]如上所述的一種包覆次磷酸鹽，所述環氧樹脂中含有胺類固化劑，胺類固化劑活性較強，固化溫度較低，所述胺類固化劑與環氧樹脂的質量比為1:10~15。
[0011]如上所述的一種包覆次磷酸鹽，所述胺類固化劑為乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、二己基三胺、二乙烯丙二胺或二丙烯三胺。
[0012]本發明還提供了一種包覆次磷酸鹽的制備方法，合成步驟為:在溶劑中將次磷酸鹽與環氧樹脂攪拌分散均勻后，加入胺類固化劑，并在一定溫度下反應一定時間，經抽濾、洗滌以及干燥得到所述的包覆次磷酸鹽。
[0013]如上所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，所述溶劑為乙醇、乙二醇、丙酮、環已酮、醋酸乙酯、甲苯或二甲苯，或者為其中兩種以上能互溶的混合溶劑。
[0014]如上所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，所述的一定溫度是指溫度為50~80。。。
[0015]如上所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，所述的一定時間是指2~10h。
[0016]如上所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，所述的抽濾、洗滌以及干燥是指將反應所得產物抽濾后用蒸餾水洗滌數遍，在100~125°c下干燥3~6h。
[0017]有益效果:
[0018]本發明的一種包覆次磷酸鹽，具有以下優點:
[0019](I)囊壁材料可以防止次磷酸鹽在使用中的團聚，提高次磷酸鹽的阻燃效率；
[0020](2)囊壁材料環氧樹脂為有機層，與高分子材料的相容性提高，改善了無機阻燃劑對材料力學性能的影響；
[0021](3)胺類固化劑引入了氮元素，可以發揮磷-氮協同作用，提高阻燃劑的阻燃效果。
【具體實施方式】
[0022]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0023]實施例1
[0024]將質量比為1: 5雙酚A型環氧樹脂和次磷酸鋁投入反應容器，在乙醇中分散均勻，升溫至50°C，并加入與雙酚A型環氧樹脂質量比為1:10的乙二胺后，維持反應2h，反應完畢后經抽濾水洗，100°C下干燥6h，得白色固體粉末雙酚A型環氧樹脂包覆次磷酸鋁。
[0025]實施例2
[0026]將質量比為1:10雙酚F型環氧樹脂和次磷酸鈣投入反應容器，在乙二醇中分散均勻，升溫至55°C，并加入與雙酚F型環氧樹脂質量比為1:11的二乙烯三胺后，維持反應3h，反應完畢后經抽濾水洗，105°C下干燥5h，，得白色固體粉末雙酚F型環氧樹脂包覆次磷酸鈣。
[0027]實施例3
[0028]將質量比為1:15酚醛環氧樹脂和次磷酸鎂投入反應容器，在丙酮中分散均勻，升溫至60°C，并加入與酚醛環氧樹脂質量比為1:12的三乙烯四胺后，維持反應4h，反應完畢后經抽濾水洗，110°C下干燥4h，，得白色固體粉末酚醛環氧樹脂包覆次磷酸鎂。
[0029]實施例4
[0030]將質量比為1:20鄰甲酚醛環氧樹脂和次磷酸鋅投入反應容器，在環己酮中分散均勻，升溫至65°C，并加入與雙酚F型環氧樹脂質量比為1:13的己二胺后，維持反應5h，反應完畢后經抽濾水洗，115°C下干燥3h，，得白色固體粉末鄰甲酚醛環氧樹脂包覆次磷酸鋅。
[0031]實施例5[0032]將質量比為1:25溴化雙酚A型環氧樹脂和次磷酸鈉投入反應容器，在醋酸乙酯中分散均勻，升溫至70°C，并加入與雙酚F型環氧樹脂質量比為1:14的二乙氨基丙胺后，維持反應6h，反應完畢后經抽濾水洗，120°C下干燥3h，，得白色固體粉末溴化雙酚A型環氧樹脂包覆次磷酸鈉。
[0033]實施例6
[0034]將質量比為1:30雙酚S型環氧樹脂和次磷酸鉀投入反應容器，在甲苯中分散均勻，升溫至75°C，并加入與雙酚S型環氧樹脂質量比為1:15的四乙烯五胺后，維持反應7h，反應完畢后經抽濾水洗，125°C下干燥3h，，得白色固體粉末雙酚S型環氧樹脂包覆次磷酸鉀。
[0035]實施例7
[0036]將質量比為1:10間苯二酚二縮水甘油醚樹脂和次磷酸鐵投入反應容器，在二甲苯中分散均勻，升溫至80°C，并加入與間苯二酚二縮水甘油醚樹脂質量比為1:15的二丙烯三胺后，維持反應8h，反應完畢后經抽濾水洗，120°C下干燥4h，，得白色固體粉末間苯二酚二縮水甘油醚樹脂包覆次磷酸鐵。
[0037]實施例8
[0038]將質量比為1:10四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂和次磷酸鋇投入反應容器，在二甲苯和甲苯混合溶劑中分散均勻，升溫至80°C，并加入與四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂質量比為1:15的二己基三胺后，維持反應7h，反應完畢后經抽濾水洗，115°C下干燥5h，，得白色固體粉末四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂包覆次磷酸鋇。
[0039]實施例8`
[0040]將質量比為1:10異氰酸酯三縮水甘油酯和次磷酸錫投入反應容器，在乙醇中分散均勻，升溫至70°C，并加入與四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂質量比為1:15的二乙烯丙二胺后，維持反應6h，反應完畢后經抽濾水洗，110°C下干燥6h，，得白色固體粉末異氰酸酯三縮水甘油酯包覆次磷酸錫。
【權利要求】
1.一種包覆次磷酸鹽，其特征是:所述的包覆次磷酸鹽是以次磷酸鹽作為囊芯材料和以環氧樹脂為囊壁材料構成的包覆核殼結構；環氧樹脂與次磷酸鹽的質量比為1:5~30。
2.根據權利要求1所述的一種包覆次磷酸鹽，其特征在于，所述次磷酸鹽為鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、錫、鐵或鋁的金屬次磷酸鹽。
3.根據權利要求1所述的一種包覆次磷酸鹽，其特征在于，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、鄰甲酚醛環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、間苯二酚二縮水甘油醚樹脂、四酚基乙烷四縮水甘油醚樹脂或異氰酸酯三縮水甘油酯中的任一種。
4.根據權利要求1所述的一種包覆次磷酸鹽，其特征在于，所述環氧樹脂中含有胺類固化劑，所述胺類固化劑與環氧樹脂的質量比為1:10~15。
5.根據權利要求4所述的一種包覆次磷酸鹽，其特征在于，所述胺類固化劑為乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二己基三胺、二乙烯丙二胺或二乙氨基丙胺。
6.如權利要求1~5中任一項所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，其特征是合成步驟為:在溶劑中將次磷酸鹽與環氧樹脂攪拌分散均勻后，加入胺類固化劑，并在一定溫度下反應一定時間，經抽濾，洗滌，干燥得到所述的包覆次磷酸鹽。
7.根據權利要求6所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，其特征在于，所述溶劑為乙醇、乙二醇、丙酮、環已酮 、醋酸乙酯、甲苯或二甲苯，或者為其中兩種以上能互溶的混合溶劑。
8.根據權利要求6所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，其特征在于，所述的一定溫度是指溫度為50~80°C。
9.根據權利要求6所述的一種包覆次磷酸鹽的制備方法，其特征在于，所述的一定時間是指2~IOh。
【文檔編號】C08K3/32GK103497358SQ201310492039
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】彭治漢, 譚逸倫, 顧湘明, 何小春, 彭治權 申請人:上海美萊珀化工材料科技有限公司