[发明专利]一种三元有机-无机杂化材料复合阻燃剂及其应用

说明书

本发明公开了一种三元有机‑无机杂化材料复合阻燃剂及其应用，DOPO和苯醌溶于乙氧基乙醇，反应得ODOPB；二氰二胺、硼酸完全溶于水中，在一定温度下搅拌混合至水完全蒸发，在管式炉内煅烧，得硼掺杂的g‑C₃N₄；钼酸铵、硫脲完全溶于水中，在一定温度下搅拌混合至水完全蒸发，在管式炉内煅烧，得MoS₂；ODOPB、g‑C₃N₄和MoS₂混合后溶于适宜浓度的硫酸溶液中，搅拌均匀，离心洗涤，真空干燥，得三元复合阻燃剂。本发明复合阻燃剂选用清洁高效的的无机阻燃剂为主要阻燃成分，辅以有机阻燃剂，增强聚合物阻燃效果的同时，保持原有材料的力学性能。

技术领域

本发明属于材料处理技术领域，涉及一种阻燃剂，具体涉及一种三元有机-无机杂化材料复合阻燃剂；本发明还涉及一种该复合阻燃剂的应用。

背景技术

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是生活中不可或缺的热塑性塑料，在食品包装、电线电缆绝缘材料、热熔胶等领域均有广泛的应用。EVA在极大便利人们生活的同时，也存在着可燃性高的缺点，影响着人们的生命财产安全。因此，探究合成具有阻燃效果EVA材料的方法成为研究热点。

为了提高EVA材料的阻燃性，现有技术中利用EVA容易掺混的性质，已经制备了一系列改性坡缕石添加型EVA复合阻燃材料。但是，坡缕石作为一种硅酸盐黏土，添加到EVA中，相容性较差，会降低材料自身的力学性能。

二硫化钼(MoS₂)具有类似于石墨烯的二维网状结构，表面积比较大、活性高，在润滑剂、催化剂、插层化学等领域都有应用。目前，很多研究者已经将MoS₂纳米片用于增强聚合物材料的热性能、阻燃性能和力学性能。MoS₂纳米薄片可以阻隔热量的释放，在凝聚相方面提高材料的阻燃能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能增强乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的阻燃性能的三元有机-无机杂化材料复合阻燃剂。

本发明的另一个目的是提供一种上述复合阻燃剂的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种三元有机-无机杂化材料复合阻燃剂的制备方法，这样制得：

1）按20～50mL乙氧基乙醇中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）15～20g和苯醌15～25g的比例，分别取乙氧基乙醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和苯醌，将DOPO和苯醌溶于乙氧基乙醇中，在110～130℃的温度下反应5小时，得磷杂菲氧化物(ODOPB)；

按质量比1︰2～8，分别取硼酸和二氰二胺，完全溶解于水中，在60～80℃的温度下搅拌混合，直至水完全蒸发，置于温度为500～700℃的环境中煅烧3～7 h，得硼掺杂的氮化碳（g-C₃N₄）；

按质量比1︰1～4，分别取钼酸铵和硫脲，完全溶解于水中，在60～80℃的温度下搅拌混合，直至水完全蒸发，置于温度为500～700℃的环境中煅烧3～7 h，得二硫化钼(MoS₂)；

2）按质量比1︰1︰1～5，分别取ODOPB、g-C₃N₄和MoS₂，混合后溶于摩尔体积浓度为3～8 mol/L的硫酸溶液中，搅拌均匀，蒸馏水洗至中性，在50～80℃的温度下真空干燥，制得三元有机-无机杂化材料复合阻燃剂（ODOPB@g-C₃N₄@MoS₂）。