， 最后在170°C平板硫化机中热压5min，取出冷压15min，制得无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/ PVC复合材料。
[0036] 实施例3
[0037] 新型含磷、氮无卤阻燃单体PPP的合成方法：称取4. 3g无水哌嗪、10. 50g二氯化 磷酸苯酯、40ml乙腈和10.lg三乙胺，将无水哌嗪、三乙胺加入装有磁力搅拌、回流冷凝装 置的三口烧瓶中，在25°C下将二氯化磷酸苯酯的乙腈溶液缓慢滴入三口烧瓶中，于50°C下 反应10小时。反应结束后，放入适量的丙酮，冷却，静置，分液，留下层白色溶液，再用丙 酮、乙腈和水依次洗涤数次，抽滤，于80°C鼓风干燥箱中烘干4小时，得到淡黄色粉状产物 (PPP)〇
[0038] 无卤阻燃接枝改性芦苇纤维的制备方法：首先将未改性芦苇纤维于120°C下烘干 4小时，然后在30%的NaOH水溶液中充分润胀lOmin，最后分别称量lg润胀芦苇纤维，2g PPP，0. 15g季铵盐溶于三口烧瓶中，于50°C反应4小时。反应结束后，分别用丙酮和去离子 水依次洗涤数次，将洗涤产物置于l〇〇°C鼓风干燥箱中烘干至恒重，制得无卤阻燃接枝改性 芦苇纤维。
[0039] 无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的制备方法：按照无卤阻燃接枝改性 芦苇纤维与PVC质量比40:100称量，然后在温度为165°C的双辊开炼机中熔融混炼3min， 最后在170°C平板硫化机中热压5min，取出冷压15min，制得无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/ PVC复合材料。
[0040] 实施例4
[0041] 新型含磷、氮无卤阻燃单体PPP的合成方法：称取1. 72g无水哌嗪、4. 2g二氯化磷 酸苯酯、25ml乙腈和10.lg三乙胺，将无水哌嗪、三乙胺加入装有磁力搅拌、回流冷凝装置 的三口烧瓶中，在20°C下将二氯化磷酸苯酯的乙腈溶液缓慢滴入三口烧瓶中，于45°C下反 应9小时。反应结束后，放入适量的丙酮，冷却，静置，分液，留下层白色溶液，再用丙酮、乙 腈和水依次洗涤数次，抽滤，于85°C鼓风干燥箱中烘干5小时，得到淡黄色粉状产物（PPP)。
[0042] 无卤阻燃接枝改性芦苇纤维的制备方法：首先将未改性芦苇纤维于120°C下烘干 4小时，然后在30%的NaOH水溶液中充分润胀15min，最后分别称量lg润胀芦苇纤维，2g PPP，0.15g季铵盐溶于三口烧瓶中，于40°C反应1小时。反应结束后，分别用丙酮和去离子 水依次洗涤数次，将洗涤产物置于l〇〇°C鼓风干燥箱中烘干至恒重，制得无卤阻燃接枝改性 芦苇纤维。
[0043] 无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的制备方法：按照无卤阻燃接枝改性 芦苇纤维与PVC质量比10:100称量，然后在温度为160°C的双辊开炼机中熔融混炼3min， 最后在165°C平板硫化机中热压5min，取出冷压20min，制得无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/ PVC复合材料。
[0044] 对比例1
[0045] 未改性芦苇纤维/PVC复合材料制备方法：按照未改性芦苇纤维与PVC质量比为 40:100称量，然后在温度为165°C的双辊开炼机中熔融混炼3min，最后在170°C平板硫化机 中热压5min，取出冷压15min，制得未改性芦苇纤维/PVC复合材料。
[0046] 对比例2
[0047] 物理浸渍溶液阻燃处理芦苇纤维的方法：按聚磷酸铵（APP):季戊四醇（PER):三 聚氰胺（MEL) = 10:1:8 (质量比）称量置于烧杯中，加入适量的去离子水，保持APP质量分 数为10%。水浴加热至75°C充分搅拌，待APP、PER、MEL全部溶解后，得到APP/PER/MEL水 溶液。将一定量芦苇纤维置入配制好的APP/PER/MEL水溶液中浸渍lOmin，取出后用去离子 水清洗一次，抽滤，阴干24h，于80°C鼓风干燥箱内烘干至恒重，制得物理浸渍阻燃改性芦 苇纤维。
[0048] 物理浸渍阻燃改性芦苇纤维/PVC复合材料的制备方法：按照物理浸渍阻燃改性 芦苇纤维与PVC质量比40:100称量，然后在温度为165°C的双辊开炼机中熔融混炼3min， 最后在170°C平板硫化机中热压5min，取出冷压15min，制得物理浸渍阻燃改性芦苇纤维/ PVC复合材料。表1列出了不同无卤阻燃接枝改性芦苇纤维的增重率；表2列出了不同改 性芦苇纤维的阻燃性能；表3列出了不同改性复合材料的阻燃性能；表4列出了不同复合 材料的力学性能。
[0049] 表 1
[0050]
[0053] 芦苇
[0054]
[0057] 表1数据表明，当PPP用量为1. 5g，季铵盐用量为0. 05g时，无卤阻燃接枝改性芦 苇纤维的增重率最高，表明无卤阻燃单体与芦苇纤维的接枝程度高。对比表2数据可知，无 卤阻燃接枝改性方法对芦苇纤维的阻燃效果更好。由表3中实施例可知，当PPP和季铵盐 用量分别为1. 5g和0. 05g时，无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的阻燃性能最佳。 从表4中实施例与对比例可知，无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料和物理浸渍阻燃 改性芦苇纤维/PVC复合材料的阻燃性能均明显优于未改性芦苇纤维/PVC复合材料。表4 数据表明，与不同方法改性芦苇纤维复合材料相比，无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合 材料的综合力学性能更佳。
【主权项】
1. 一种阻燃单体PPP，其特征在于，阻燃单体PPP具有如式I的结构： n= 7 ~8 ;该阻燃单体PPP是通过无水哌嗪、二氯化磷酸苯酯和三乙胺按照摩尔比1:1:2~1:1:5 反应得到。2. 根据权利要求1所述的一种阻燃单体PPP，其特征在于，无水哌嗪、二氯化磷酸苯酯 和三乙胺的摩尔比为1:1:2。3. 权利要求1或2所述的阻燃单体PPP的制备方法，其特征在于，向装有磁力搅拌、回 流冷凝装置的三口烧瓶中加入无水哌嗪和三乙胺，在20~25°C下向三口烧瓶中缓慢滴入 二氯化磷酸苯酯的乙腈溶液，然后在45~55°C下反应9~10小时，反应结束后，放入适量 的丙酮，冷却，静置，分液，留下层白色溶液，再依次用丙酮、乙腈和去离子水洗涤，抽滤，于 75~85°C鼓风干燥箱中烘干3~5小时，得到阻燃单体PPP，二氯化磷酸苯酯与乙腈的固液 比为1:3~1:6。4. 根据权利要求3所述的阻燃单体PPP的制备方法，其特征在于，二氯化磷酸苯酯与乙 腈的固液比为1:4。5. 权利要求1或2所述的阻燃单体PPP在对芦苇纤维改性处理中的应用。6. 用于无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的芦苇纤维的制备方法，其特征在 于，将芦苇纤维于120°C下烘干4小时，然后在质量分数为30%的NaOH水溶液中充分润胀 10~15min，分别将润胀芦苇纤维、PPP、季铵盐按照质量比1: (1~2) : (0. 05~0. 15)置于 三口烧瓶中，于40~70°C下反应1~4小时，反应结束后，分别用丙酮和去离子水依次洗 涤，将洗涤产物置于l〇〇°C鼓风干燥箱中烘干至恒重，制得无卤阻燃接枝改性芦苇纤维，该 PPP是如权利要求1或2所述的阻燃单体。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，季铵盐为苄基三乙基氯化铵、四丁基 溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵中的一种。8. -种无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的制备方法，其特征在于，利用权利 要求1或2所述的阻燃单体PPP对芦苇纤维进行无卤阻燃接枝改性，将改性的芦苇纤维与 PVC复合，制备无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料。9. 根据权利要求8所述的一种无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料的制备方法， 其特征在于，将无卤阻燃接枝改性芦苇纤维与PVC按照质量比10:100~40:100称量，然后 在温度为160~170°C的双辊开炼机中熔融混炼3~5min，最后在165~175°C平板硫化机 中热压5min，取出冷压15~20min，制得无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料。10. -种无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料是按照权利要求8或9的方法制备 的。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃单体及其制备方法和用途。该阻燃单体PPP是通过无水哌嗪、二氯化磷酸苯酯和三乙胺按照摩尔比1:1:2～1:1:5反应得到。本发明利用阻燃单体PPP对芦苇纤维进行无卤阻燃接枝改性，将改性的芦苇纤维与PVC复合，制备无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料；本发明提供的无卤阻燃接枝改性芦苇纤维的制备方法具有阻燃效率高、阻燃性持久优点，并且环保无污染；所制备的无卤阻燃接枝改性芦苇纤维/PVC复合材料，拥有良好的力学性能和阻燃性能，可应用于家电、建筑、装饰等领域。
【IPC分类】C07F9/6509, C08L97/02, C08L27/06, C08K5/5399
【公开号】CN105111236
【申请号】CN201510661886
【发明人】夏英, 张锋锋, 张伟明, 任庆龙, 刘然, 郭静, 宫玉梅
【申请人】大连工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年10月14日