专利名称：磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐及其制备方法，属于高分子材料 阻燃技术领域。
背景技术：
环氧树脂类高分子材料具有优良的物理机械性能和耐热、耐候、耐腐蚀以及绝缘 等性能，从而在机械工程、建筑工程、电子电气、车辆船舶等众多领域得到广泛的应用。然 而，环氧树脂又是容易燃烧的材料，在众多工程应用中大都涉及对材料的阻燃要求。因此， 作为工程塑料使用时，环氧树脂必须经过阻燃处理。
高分子材料的阻燃大致分为有卤阻燃和无卤阻燃两大类。有卤阻燃发展的时间较 长，相关产品的应用成熟，有关的文献也非常多。其主要特征就是通过在高分子材料中添加 一定数量含卤素的有机化合物(有时还同时添加其他协同作用物质)，或者在高分子中引 入含卤素结构，使材料获得阻燃性。就环氧树脂而言，可以在树脂合成时通过含卤双酚A代 替普通双酚A，或者采用含卤素的酸酐固化剂代替普通酸酐固化剂等措施达到阻燃目的。尽 管含卤素的阻燃剂或阻燃技术在包括环氧树脂的众多高分子材料阻燃中的技术成熟，效果 良好，但是基于以下的原因，近年来有卤阻燃技术面临业界越来越强烈的质疑和责备。
1)高分子材料中添加了含卤素阻燃剂或高分子材料包含有机卤结构，在火灾发生 时，材料热分解会释放出大量的烟雾，其中包含有毒有害的卤化氢气体，对消防现场人员的 施救和撤离等工作造成困难。
2)含卤素类阻燃剂的高分子材料，无论是在后继回收再利用过程中或者混在垃圾 内经由焚烧处理，都会产生二噁英，并由此对环境造成污染。而二噁英已被证明是强烈的致 癌物质。
因此，努力发展不含卤素的阻燃剂及相关技术，是业界人士的责任，也是阻燃科学 的必由之路。
无卤阻燃是在有卤阻燃之后逐渐发展起来的，这类技术采用不含卤素的阻燃剂， 添加量一般比有卤阻燃剂更多。无卤阻燃的高分子材料，就不会造成有卤阻燃那样的问题。 一般而言，不同的高分子材料，其阻燃方案有所不同。具体到环氧树脂的无卤阻燃，目前主 要是通过向环氧树脂体系中引入有机磷结构来实现。如，通过化学反应在环氧树脂分子结 构中引入“9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物”(DOPO)，其结构式为
权利要求
1.磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂，其特征在于该阻燃剂的化学反应式为xH3P04+yH0CH2 (CHOH) 4C00H+C3N6H6 —〔(H3PO4)x [HOCH2 (CHOH) 4C00H]y〕. [C3N6H6]其中，混酸的摩尔比x/y = 0. 222 3. 00。
2.如权利要求1所述磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂，其特征在于该阻燃剂的 起始原料由以下组分组成，按摩尔份数计为磷酸0.4 0.9摩尔葡萄糖酸1.8 0. 3摩尔三聚氰胺1摩尔。
3.如权利要求1或2所述磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺的混盐阻燃剂制备方法，其特征 在于该方法包括以下步骤(1)磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂的制备按0. 222 3. 00的混酸摩尔投料比将计算量的磷酸0. 4 0. 9摩尔和葡萄糖酸1. 8 0. 3摩尔以及混酸重量4倍的去离子水，加入带有加热及搅拌的反应器中，于温度75 95°C，在搅拌下缓慢加入与混酸总当量相等的三聚氰胺，保温反应3 6h，然后停止加热和 搅拌，将反应物体系放入静置槽，冷至室温，静置Mh，析出混盐沉淀，经过滤、干燥，得到混 盐阻燃剂；(2)混盐阻燃剂对环氧树脂的阻燃处理将上述混盐阻燃剂，经过球磨机研磨及分级处理使其平均粒径为10 20 μ m，以0 45Wt%添加到以低分子量聚酰胺为固化剂的环氧树脂体系中，环氧树脂与固化剂的重量比 为100 50 100，在温度40-50°C搅拌均勻，再将混合物熔体浇筑到平板试片模具中，于 温度100°C反应固化lh，再在室温放置48h，得到平板试片，然后将试片切割成标准样条，并 按UL-94标准进行材料垂直燃烧测定。
4.如权利要求1所述磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂的用途，其特征在于该混 盐阻燃剂用于环氧树脂阻燃。
全文摘要
本发明公开了磷酸和葡萄糖酸与三聚氰胺混盐阻燃剂的制备方法，其特点是按0.222～3.00的混酸摩尔投料比将计算量的磷酸0.4～0.9摩尔和葡萄糖酸1.8～0.3摩尔以及混酸重量4倍的去离子水，加入带有加热及搅拌的反应器中，于温度75～95℃，在搅拌下缓慢加入与混酸总当量相等的三聚氰胺，保温反应3～6h，然后停止加热和搅拌，将反应物体系放入静置槽，冷至室温，静置24h，析出混盐沉淀，经过滤、干燥，得到混盐阻燃剂；将上述混盐阻燃剂，经过球磨机研磨及分级处理使其平均粒径为10～20μm，以25～45Wt％添加到以低分子量聚酰胺为固化剂的环氧树脂体系中，经UL-94测定，达到V-1至V-0级，并且原料来源广泛、价廉，操作容易、混盐制备反应在水性体系中进行，废水通过的酸碱中和处理后达到无公害排放，对环境友好。
文档编号C08G59/44GK102040744SQ201010583219
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者卢献豹, 李凤英, 杨冰, 牟东兰 申请人:四川大学