[发明专利]一种磷酸盐阻燃剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，尤其涉及一种磷酸盐阻燃剂及制备方法。

 

背景技术

合成树脂具有优良的机械和化学性能，其已被广泛用于制造农用材料、玩具、家电制品的外壳、建筑材料、包装材料、汽车组件等物品。但是大部分的合成树脂是可燃物，有很大的潜在危险，故在一些应用中需要进行阻燃处理。而通过添加一种或几种阻燃剂可获得阻燃性能，其中阻燃剂包括金属氢氧化物，卤系阻燃剂，有机磷化合物，无机磷阻燃剂，阻燃助剂和蜜胺类化合物。

传统阻燃剂中，溴类阻燃剂由于阻燃效果好，对阻燃高分子材料性能影响小，性价比高从而得到广泛使用。但该阻燃剂在环保性上存在缺陷，阻燃中会产生有害致癌物质（如二噁英）和大量有害烟雾，因此欧盟 RoHS 法令禁止多溴二苯醚等有害物质在电子电气设备中的使用。

无卤膨胀型阻燃剂( IFR) 是以磷、氮为主要成分的无卤阻燃剂。它具有高阻燃性、无熔融滴落、对长时间或重复暴露在火焰中有极好的抵抗性, 无卤、无氧化锑, 低烟、无毒、无腐蚀性气体产生等优点。

第4500375号美国专利中公开了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有合成树脂、焦磷酸哌嗪盐、焦磷酸蜜胺盐和二氧化钛或二氧化硅。第4010137和3936416号美国专利公开了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有多聚磷酸蜜胺盐以及季戊四醇和三聚季戊四醇。另外，第5618865和4278591号美国专利中指出焦磷酸蜜胺盐和其它磷化合物可以赋予聚合物如PBT阻燃性能。

但是采用这些常规的阻燃体系所产生的阻燃效能还不够充分，常见的缺点如添加量较大、易吸潮、在合成树脂中有迁移等，故仍存在开发高效优质阻燃剂的需求，要求阻燃剂添加量更低、耐水、耐析出、环保无毒等。

 

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种磷酸盐阻燃剂及制备方法，用少量的阻燃复合物就可以得到优良的阻燃性能，同时拥有很好的耐水、加工性能及耐候性能，环保无毒；制备方法简单，易操作。

解决以上技术问题的一种磷酸盐阻燃剂，其特征在于：配方由以下质量百分比的原料组份及用量组成：多聚磷酸AE盐20-70%，多聚磷酸B盐80-30%，抗滴落剂0-1%，其中所述多聚磷酸AE盐的通式为；

其中所述多聚磷酸AE盐的通式为：

其中m为1至500的整数，A为三聚氰胺或三嗪衍生物，E为氨基酸及氨基酸衍生物或氨，x、m和z的关系是满足以下条件的整数：1≤x≤m-1，1≤z≤m-1，2≤x+z≤m；

其中所述多聚磷酸B盐的通式为：

其中n代表1至500的整数；B代表哌嗪或含哌嗪环的二胺；y和n的关系是满足以下条件的整数：1≤y≤n。

所述三嗪衍生物的通式为：

其中W₁和W₂分别为-NR₅R₆、含1至10个碳原子的直链或支链烷基、或含1至10个碳原子的直链或支链烷氧基； R₅和R₆分别为氢原子、或含1至6个碳原子的直链、支链烷基或烷羟基。                                                                                                                                      

所述三嗪衍生物的磷酸盐化合物为正磷酸密胺盐或焦磷酸密胺盐或多聚磷酸蜜胺盐的一种或混合物。所述化合物E代表的氨基酸的磷酸盐为正磷酸氨基酸盐、焦磷酸氨基酸盐、多聚磷酸氨基酸盐或氨的一种或混合物。磷酸盐化合物乙中所述哌嗪为正磷酸哌嗪盐、焦磷酸哌嗪盐或多聚磷酸哌嗪盐一种或混合物。

所述氨基酸及氨基酸衍生物通式为R₁R₂(CH₂)_qNR₃R₄COOH，其中R₁、R₂、R₃、R₄分别为氢原子或含多个碳、氮、氧原子的化合物，q代表3至12的整数。