[发明专利]一种负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法及阻燃半芳香族聚酰胺组合物

权利要求书

1.一种负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将含磷腈中间体、醇胺类化合物溶于溶剂中得到含磷腈中间体溶液和醇胺类化合物溶液；先在含磷腈中间体溶液中加入季铵盐插层的磷酸锆悬浮液，混合均匀后，再滴加醇胺类化合物溶液，搅拌反应后，经旋蒸、洗涤、干燥，制得负载有机磷的磷酸锆阻燃剂；

其中，所述含磷腈中间体为六氯环三磷腈与含羟基和活性羰基的化合物反应生成的带有活性羰基的磷腈化合物；

所述醇胺类化合物选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇、N,N-二丁基乙醇胺或N,N-二丙基乙醇胺中的任意一种或几种；

所述季铵盐插层的磷酸锆悬浮液的制备方法包括以下步骤：将磷酸锆加入四氢呋喃或二甲醚或三氯甲烷中，充分搅拌混合后，加入胺类预插层剂，在搅拌的同时进行超声处理2-4小时，然后加入季铵盐，在20~35℃下搅拌4-6小时，制得季铵盐插层的磷酸锆悬浮液。

2.根据权利要求1所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的含磷腈中间体与醇胺类化合物的摩尔比为1:(1.1-1.2)；所述季铵盐插层的磷酸锆悬浮液与含磷腈中间体溶液的体积比为1:1.5~4。

3.根据权利要求1所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述含磷腈中间体的制备方法包括以下步骤：将含羟基和活性羰基的化合物、强碱弱酸盐加入溶剂中，在无氧无水条件下，搅拌至反应体系澄清透明，再滴加六氯环三磷腈溶液，搅拌反应后，经旋蒸、水洗、重结晶、干燥，制得含磷腈中间体；其中，所述六氯环三磷腈溶液为将六氯环三磷腈与溶剂按比例1g：5~10ml配制得到；所述六氯环三磷腈与含羟基和活性羰基的化合物的摩尔比为1:(3-6)。

4.根据权利要求1所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自四氢呋喃、苯、甲苯或环己烷中的任意一种或几种；所述含羟基和活性羰基的化合物选自对羟基苯甲醛、2-甲氧基-4-羟基苯甲醛、1-乙氧基-4-羟基苯甲醛、3,5-二叔丁基-3-羟基苯甲醛、3,5-二甲基-4-羟基苯甲醛、5-(4-羟基哌啶)-2-噻吩甲醛、6-羟基-2-萘甲醛或2-羟基吡啶-4-醛中的任意一种或几种；所述胺类预插层剂选自甲胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、苯胺或对苯胺中的任意一种或几种；所述季铵盐选自氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化双十八烷基二甲基铵、十八烷基二甲基羟乙基铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基磺酸铵或十八烷基三甲基磺酸铵中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述胺类预插层剂的加入量为磷酸锆质量的3%-10%；所述季铵盐与磷酸锆的摩尔比为(0.5-3):1。

6.根据权利要求1所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述磷酸锆选自α-磷酸锆或γ-磷酸锆中的任意一种或几种；所述磷酸锆的平均粒径为0.5-5微米。

7.根据权利要求6所述的负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述α-磷酸锆的层状厚度为5-20nm；所述γ-磷酸锆的层状厚度为15-75nm。

8.一种阻燃半芳香族聚酰胺组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

半芳香族聚酰胺树脂 65-80份；

负载有机磷的磷酸锆阻燃剂 10-25份；

玻璃纤维 10-30份；

助剂 0-1份；

所述负载有机磷的磷酸锆阻燃剂由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的阻燃半芳香族聚酰胺组合物，其特征在于，所述负载有机磷的磷酸锆阻燃剂的平均粒径为0.5~5μm。

10.根据权利要求8所述的阻燃半芳香族聚酰胺组合物，其特征在于，所述的半芳香族聚酰胺树脂选自PA10T、PA9T、PA6T，PA4T、PA6/6T、PA6/6I或PA6T/6I中的任意一种或几种；所述助剂选自抗氧剂或润滑剂中的任意一种或几种；所述抗氧剂选自四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或2,6-二叔丁基对甲酚中的任意一种或几种；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸或硅酮种的任意一种或几种。