[发明专利]一种阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明涉及轻工、化工材料的技术领域，特别是涉及一种阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂是由含硼有机硅树脂和水滑石复合而成，并为层状结构的复合物。该阻燃剂的制备方法包括：步骤一，含硼有机硅树脂和水滑石的制备；步骤二，将步骤一制得的水滑石过滤洗涤为中性；将含硼有机硅树脂用有机溶剂溶解后，得到溶解混合物，然后将洗涤为中性的水滑石加入到溶解混合物中，通过脱水缩合将水滑石和含硼有机硅树脂进行复合反应，即制得所述阻燃剂。本发明的一种阻燃剂，与的水滑石或的含硼有机硅树脂相比，均具有更加优异的阻燃性能；并且，本发明的阻燃剂与高分子材料的相容性非常好，并且具有稳定性好的优点。

技术领域

本发明涉及轻工、化工材料的技术领域，特别是涉及一种阻燃剂及其制备方法。

背景技术

现今，阻燃高分子材料的阻燃剂主要有添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类，其中添加型阻燃剂是在聚合物合成后通过熔融共混等方式添加到聚合物中的，此方法的阻燃改性工艺简单，能满足使用要求的阻燃剂品种多，是目前高分子材料领域主要应用的类型，但需要解决阻燃剂的分散性、相容性、界面性等一系列的问题。其中添加型阻燃剂包括卤系阻燃剂、无机阻燃剂、磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂等几大类。由于卤系阻燃剂在燃烧分解时会产生大量的有毒气体和烟雾，不仅影响人类健康、而且污染环境，随着人类的环保意识的提高，卤系阻燃剂的应用逐年减少，其中，卤系阻燃剂中的十溴二苯醚和六溴环十二烷还被《斯德哥尔摩公约》列入持久性有机污染物名单。因此，研发高效的无卤阻燃剂成为高分子材料领域研究的热点之一。无机阻燃剂主要有金属氢氧化物、水滑石、高岭土、氧化锌、可膨胀石墨等，此类无机阻燃剂拥有良好的阻燃性能、消烟、填充等作用，而且过程中不会释放有毒气体，具有环境友好等特点。但是，无机阻燃剂由于其应用时添加量大，因而会降低所制备材料的力学性能，以及由于其与高分子相容性差，导致其应用受到限制。磷系阻燃剂主要有红磷、聚磷酸铵、磷酸酯类等，因其无卤、低毒、用量少、效率高，因而在阻燃行业备受关注。但是磷系阻燃剂与高分子相容性差、发烟量大、耐热性差、限制了其应用。硼类化合物具有良好的阻燃特性、无毒和抑烟作用，但由于其水解的不稳定性和价格上的因素在一定程度上限制了它的使用。硅系阻燃剂具有改善基材的加工性能、机械性能、耐热性能等优点，但由于加工工艺比较复杂，有的需要侧向喂料，即在高聚物加工过程中添加，因而限制其应用。

水滑石化合物是一类无卤阻燃剂，因其特殊的层状结构和组成而具有阻燃和抑烟双重功能。但由于水滑石阻燃剂作为无机阻燃剂存在与高分子材料相容性较差等缺陷，从而限制了其应用。如果能够解决其与高分子材料相容性较差这一问题，并且，如果能够进一步提高其阻燃性能，将成为具有良好应用前景的、环保型、高性能的阻燃剂。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种阻燃性能好、且与高分子材料相容性好的阻燃剂。

本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种阻燃性能好、且与高分子材料相容性好的阻燃剂的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种阻燃剂，是由含硼有机硅树脂和水滑石复合而成，并为层状结构的复合物。

所述含硼有机硅树脂具有式I表示的结构：

式I；

所述含硼有机硅树脂的重均分子量为1500~2000，平均聚合度为5~10。

为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种阻燃剂的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，含硼有机硅树脂和水滑石的制备：

含硼有机硅树脂的制备：由硅氧烷单体、硼酸、有机溶剂、水和催化剂反应制备含硼有机硅树脂；