时，将过滤得到的产物用80°C蒸 馏水多次洗涤，直至滤出水中不含卤离子或硝酸根离子，将得到的固体在70°C下真空干燥 至恒重，得到三聚氰胺改性蒙脱土。
[0031] 将9. 796g三聚氰胺改性蒙脱土加入到300mL甲苯中，超声分散30分钟后，移入到 装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的干燥四口瓶中，室温下滴加2. 04g二苯氧 基磷酰氯和15mL甲苯混合液，并升至回流温度，继续搅拌反应8小时，然后把反应得到的悬 浮液过滤，用甲醇反复洗涤，并在80°C的烘箱中干燥24小时，制得蒙脱土复合阻燃剂，其中 膨胀型阻燃剂的质量含量为3%。
[0032] 实施例3
[0033] 将9. 6g三聚氰胺溶于180mL浓度为0.5mol/L盐酸中，搅拌1小时后配得三聚氰 胺盐酸盐。在2L不锈钢反应釜中加入SOOmL蒸馏水及70g蒙脱土，加热到80°C并强烈搅拌 2小时，加入上述三聚氰胺盐酸盐，在80°C下强烈搅拌12小时，将过滤得到的产物用80°C蒸 馏水多次洗涤，直至滤出水中不含卤离子或硝酸根离子，将得到的固体在70°C下真空干燥 至恒重，得到三聚氰胺改性蒙脱土。
[0034] 将7. 96g三聚氰胺改性蒙脱土加入到200mL甲苯中，超声分散30分钟后，移入到 装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的干燥四口瓶中，室温下滴加20. 4g二苯氧 基磷酰氯和45mL甲苯混合液，并升至回流温度，继续搅拌反应8小时，然后把反应得到的悬 浮液过滤，用甲醇反复洗涤，并在80°C的烘箱中干燥24小时，制得蒙脱土复合阻燃剂，其中 膨胀型阻燃剂的质量含量为30%。
[0035] 实施例4
[0036] 将3.2g三聚氰胺溶于127mL浓度为0.3mol/L盐酸中，搅拌1小时后配得三聚氰 胺盐酸盐。在2L不锈钢反应釜中加入SOOmL蒸馏水及90g蒙脱土，加热到80°C并强烈搅拌 2小时，加入上述三聚氰胺盐酸盐，在80°C下强烈搅拌12小时，将过滤得到的产物用80°C蒸 馏水多次洗涤，直至滤出水中不含卤离子或硝酸根离子，将得到的固体在70°C下真空干燥 至恒重，得到三聚氰胺改性蒙脱土。
[0037] 将9. 32g三聚氰胺改性蒙脱土加入到300mL甲苯中，超声分散30分钟后，移入到 装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的干燥四口瓶中，室温下滴加6. Sg二苯氧 基磷酰氯和15mL甲苯混合液，并升至回流温度，继续搅拌反应8小时，然后把反应得到的悬 浮液过滤，用甲醇反复洗涤，并在80°C的烘箱中干燥24小时，制得蒙脱土复合阻燃剂，其中 膨胀型阻燃剂的质量含量为10%。
[0038] 实施例5 :蒙脱土复合阻燃剂的应用
[0039] 蒙脱土复合阻燃剂的合成操作同实施例1。100g聚酯多元醇（分子量为2000)在 110°C、真空度0. 08MPa条件下脱水10小时，然后降温至70°C，加入I. 35g 1，4_ 丁二醇和 25g蒙脱土复合阻燃剂（实施例1制得）混合均匀，再加入10. 9g己二异氰酸酯，在80°C 反应1. 5小时后脱泡0. 5小时（真空度为0. 095MPa)，浇注于预热的模具内，在120°C反应 30min，脱模后于80°C静置8~16小时，可得聚氨酯/蒙脱土复合阻燃剂复合材料，锥形量 热仪测量该复合材料阻燃性能的结果表1所示。
[0040]表1 [0041 ]
[0042] 注：聚氨酯/蒙脱土 /膨胀型阻燃剂复合材料：制备方法同实例5,其中112. 25g 聚氨酯中含有20g蒙脱土、5g膨胀型阻燃剂（由1.6g三聚氰胺，1.6g季戊四醇、1.8g聚磷 酸组成）。
[0043] 结论：通过表1可知，与聚氨酯相比，添加了蒙脱土复合阻燃剂的聚氨酯复合材料 的热释放速率峰值降低了 50%，点燃时间延长了 9秒，热释放总量、比消光面积平均值、质 量损失平均速率均有不同程度下降，表明蒙脱土复合阻燃剂对聚氨酯树脂有良好的阻燃作 用。在聚氨酯中加入相同质量比蒙脱土和膨胀型阻燃剂体系，所获得的聚氨酯/蒙脱土 / 膨胀型阻燃剂复合材料各项阻燃性能指标均低于聚氨酯/蒙脱土复合阻燃剂复合材料，这 表明蒙脱土复合阻燃剂协同阻燃作用优于蒙脱土和膨胀型阻燃剂体系。从结构上分析，蒙 脱土复合阻燃剂中所含的膨胀型阻燃剂是通过化学键与蒙脱土结合，锚固在蒙脱土表面的 膨胀型阻燃剂很难从基体材料析出，相比而言，通过物理混合制得的聚氨酯/蒙脱土 /膨胀 型阻燃剂复合材料，其小分子阻燃剂容易从基体材料析出，造成材料使用过程中的"二次污 染"。
[0044] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1. 一种蒙脱土复合阻燃剂，其特征在于：其结构如式（I)所示：式（I)中，条状物表示蒙脱土，插入蒙脱土层间的化合物为膨胀型阻燃剂，所述膨胀型 阻燃剂的质量含量为3~30%。2. 根据权利要求1所述的蒙脱土复合阻燃剂，其特征在于：所述的膨胀型阻燃剂是通 过三聚氰胺和二苯氧基磷酰氯反应制得。3. -种蒙脱土复合阻燃剂的制备方法，其特征在于该方法是：蒙脱土与三聚氰胺盐酸 盐进行离子交换反应，制得三聚氰胺改性蒙脱土，然后与二苯氧基磷酰氯反应制得蒙脱土 复合阻燃剂。4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的三聚氰胺盐酸盐是通过三聚 氰胺溶于盐酸配置得到，三聚氰胺与HCl的物质的量之比为1.0:1.0~1.5,盐酸的浓度为 0· lmol/L ~0· 5mol/L〇5. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：蒙脱土与三聚氰胺盐酸盐的质量比 为 7 ~101 :1〇6. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于该方法具体是：在反应釜中加入适量 蒸馏水及蒙脱土，加热到80±2°C并搅拌2小时，再加入三聚氰胺盐酸盐，在80±2°C下搅拌 12小时，将过滤得到的产物用80±2°C蒸馏水多次洗涤，直至滤出水中不含卤离子或硝酸 根离子，将得到的固体在70±2°C下真空干燥至恒重，得到三聚氰胺改性蒙脱土； 将三聚氰胺改性蒙脱土加入到有机溶剂中，超声分散后，在室温下滴加二苯氧基磷酰 氯和适量有机溶剂的混合液，并升至回流温度，继续搅拌反应至充分，然后把反应得到的悬 浮液过滤，用甲醇反复洗涤，并在80±2°C下干燥24小时以上，制得蒙脱土复合阻燃剂。7. -种权利要求1所述的蒙脱土复合阻燃剂在制备聚氨酯/蒙脱土复合阻燃剂复合材 料方面的应用，其特征在于：蒙脱土复合阻燃剂的加入量为5-20wt%。
【专利摘要】本发明涉及一种阻燃剂，特别涉及一种蒙脱土复合阻燃剂及其制备方法，一种蒙脱土复合阻燃剂，其结构如式(I)所示：式(I)中，条状物表示蒙脱土，插入蒙脱土层间的化合物为膨胀型阻燃剂，所述膨胀型阻燃剂的质量含量为3～30％。所述的蒙脱土复合阻燃剂，其膨胀型阻燃剂通过离子键与蒙脱土相连。所述的蒙脱土复合阻燃剂适用于加工温度为300℃以内的高分子材料改性。本发明所述的阻燃剂不含卤素、阻燃效果好、适用范围广、符合环保要求。
【IPC分类】C08K9/04, C08K3/34, C08L75/04
【公开号】CN105175786
【申请号】
【发明人】郑叶芳
【申请人】郑叶芳
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月21日