[发明专利]主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

将原料1加入到分散剂中，使之分散均匀，记为A液，接着将原料2以及1.9～2.1倍于原料1摩尔量的缚酸剂加入到分散剂中，使之分散均匀，记为B液，然后在0～40℃下边搅拌边将B液滴入到A液中，其中原料1和原料2的摩尔比为1:0.95～1.05，滴加完后升温至40～110℃，反应6～12h即可，反应完成后除去分散剂，剩余固体中加入水或乙醇，搅拌打浆然后抽滤，重复该过程至少3次，收集固体，干燥后即得到如下结构通式的成炭剂：

式中R₁为H、碳原子数为1～4的直链或支链烷基、苯基、苯甲基或苯酚基 中的任一种，R₂代表碳原子数为1～8的直链或支链烷基，n≥1，

其中所用的原料1为中的任一种；所用的原料2为哌嗪、2-苯基哌嗪、2-苯甲基哌嗪、2苯酚基哌嗪中的任一种。

2.根据权利要求1所述的主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂的制备方法，其特征在于该方法中所用的分散剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、1,4-二氧六环、丙酮、苯或甲苯中的任一种。

3.根据权利要求1或2所述的主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂的制备方法，其特征在于该方法中所用缚酸剂为三乙胺或吡啶。

4.根据权利要求1所述的主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂的制备方法制备的主链含哌嗪结构的聚酰胺类膨胀阻燃成炭剂作为膨胀阻燃体系炭源的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于该炭源与酸源或酸源和气源的质量比为1:1～6；所用的酸源或酸源和气源为聚磷酸铵、表面改性聚磷酸铵、磷酸盐、焦磷酸盐、次磷酸盐或磷酸酯中的任一种。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于该膨胀阻燃体系还含有阻燃协效剂，该阻燃协效剂的质量与由炭源与酸源或酸源和气源组成的膨胀阻燃剂的总质量比为1:5～45。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于该膨胀阻燃体系所用的阻燃协效剂为层状双羟基氢氧化物、蒙脱土、碳纳米管、膨胀石墨、累托石、分子筛、海泡石、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、金属氧化物、金属盐或有机金属络合物中的任一种。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述膨胀阻燃剂体系应用在聚合物材料中。