[发明专利]一种高效协同阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备高效协同阻燃剂的方法，其特征是由以下步骤组成：

（1）将阻燃剂1分散在水中，搅拌条件下加入偶联剂，在70~90℃反应8~11h，水洗、过滤、干燥，得到改性阻燃剂1；所述阻燃剂1为氢氧化铝或氢氧化镁；

（2）将改性阻燃剂1与阻燃剂2以质量比2:1~ 4:1混匀得阻燃剂3；所述阻燃剂2为有机磷化合物，选自磷酸三苯酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯中的一种；

（3）对阻燃剂3进行改性，包括以下步骤：

①将阻燃剂3加入溶解有乳化剂的去离子水溶液中，搅拌分散；

②加入大分子多元醇和异氰酸酯，剪切分散；

③在50~60℃下，加入扩链剂、催化剂，反应3~4h，洗涤、干燥得到高效协同阻燃剂；

所述高效协同阻燃剂由如下质量分数计的原料组成：15%~35%的多元醇、40%~65%的异氰酸酯、2%~10%的乳化剂、2%~5%扩链剂、0.3%~0.7%的催化剂和10%~25%的阻燃剂3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是偶联剂选自（KH170）、双(3-三乙氧基硅丙基)胺（KH270）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）、辛基三乙氧基硅烷（KH580）、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）或3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷（KH-331）中的一种；偶联剂以乙醇溶液加入，偶联剂与阻燃剂1的质量比为1:1~3:1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是乳化剂选自十二烷基硫酸钠、吐温-80、司盘-80、NP-10、OP-10、PVA、平平加O-20中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是多元醇和异氰酸酯的用量质量比为1:2~1:2.3。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述大分子多元醇是指聚乙二醇（PEG）、聚四氢呋喃（PTMG）、聚己内酯（PCL）或聚碳酸酯（PC），数均分子量为200-2000。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯其中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述扩链剂为小分子醇类，包括1,4-丁二醇，乙二醇，丙三醇，二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸其中的至少一种；所述催化剂为三亚乙基二胺，辛酸亚锡，二月桂酸二丁基锡，33%的三乙烯二胺中的至少一种。

8.一种权利要求1~7之一所述方法制备的高效协同阻燃剂，其特征是按质量分数计包括：15%~35%的多元醇、40%~65%的异氰酸酯、2%~10%的乳化剂、2%~5%扩链剂、0.3%~0.7%的催化剂和10%~25%的阻燃剂3。

9.一种权利要求1~7之一所述方法制备的高效协同阻燃剂的应用，其特征是在聚氨酯弹性体原料多元醇组分中添加质量分数为1%~3%的高效协同阻燃剂。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征是聚氨酯弹性体材料采用两步法制备，包括以下步骤：

（1）将高效协同阻燃剂以质量分数1%~3%的含量加入到多元醇组分中，脱水备用；

（2）加入计量的异氰酸酯制备预聚或半预聚体，进一步扩链得到协同阻燃的聚氨酯弹性体材料。