中材料配方表
[0071]
[0072] 将上述配方中的各组分按照配方中的量混合后，将混合物投入至双螺杆挤出机 中，加纤口前剪切块:45° /5/32五个，30° /7/48两个，45° /5/32L-个。
[0073] 主机温度设定为：160°(3、180°(3、190°(3、190°(3、200°(3、200°(3、190°(3、180°(3，主机转 速为 240-360rpm。
[0074] 将上述制备获得的阻燃材料进行性能测试，测试结果如表2中所示。
[0075] 表2性能测试结果表
[0076]
[0U〃」 田表2中的铦呆口」以宥出，在PPj^用中，买施例1-4的按杈改?生衆憐酸铵均口」牧好 的通过70°C X 168h水煮测试和湿度85/温度85°C测试，对比例中，则无法通过70°C X 168h水 煮测试和湿度85/温度85°C测试。
[0078]在实施例1-4中，经过两种含氨基接枝物分阶段对聚磷酸铵进行接枝，过量的三聚 氰胺，与残留的活性基团反应，包括未接枝完全的聚磷酸铵和酸性或短链的聚磷酸铵产品， 杜绝水溶小分子的产生，实施例1-4中的聚磷酸铵在耐水性方面有了显著的提高，同时通过 阻燃应用测试验证，在同等添加分量下，本发明物对改性PP阻燃性能未有影响。
[0079]通过对聚磷酸铵产品进行了升级，拓宽了聚磷酸铵产品在高压锅盖及用于长期接 触水蒸气的电器部件上的应用。由于无低分子存在，在大制件方面也有一定的改善，气纹明 显减少或消失，使未来聚磷酸铵体系完全取代溴锑成为了可能。
[0080] 综上上述，本发明采用两种含氨基接枝物分阶段对聚磷酸铵进行接枝，使接枝更 彻底，很大程度的改善了聚磷酸铵本身的水滑性问题，接枝后的改性聚磷酸铵产品遇水基 本无水滑现象。
[0081] 上述方法中涉及氨基硅烷结构的引入，利用氨基硅烷中氨基参与到聚磷酸铵合成 反应中生成含硅烷的聚磷酸铵产品，可提高产品的分散性和加工性，同时氨基硅烷的引入， 增加了产品的阻燃效率。
[0082] 并且，由于后期加入过量的三聚氰胺，致使除用于接枝改性聚磷酸铵之外，还与聚 合不完全的酸性聚磷酸铵反应，使之形成聚磷酸三聚氰胺盐，杜绝了水溶性小分子的产生， 更大程度降低了产品的水溶性，水溶性小于O.lg/lOOml;同时过量的三聚氰胺及生成的三 聚氰胺聚磷酸盐在应用过程中对产品性能及阻燃无影响。
[0083] 在上述方法中采用适量氨水水解氨基硅烷，可加速氨基硅烷水解，同时水解后的 混合物可直接喷洒入反应设备，不会引入杂质，产生的醇类物质可在较高温度下，通过氮气 带出反应设备。水解后的氨基硅烷，在较高温度下自聚，形成交联的聚磷酸铵产品，可降低 水溶性及提高耐水解性能。解决了传统聚磷酸铵易水滑，不耐水解，加工性不好，水溶性高 的问题，拓宽了聚磷酸铵产品的应用范围。
[0084] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法，其特征在于，首先氨基硅烷 在氨水条件下水解，水解后的混合物加入至已投入五氧化二磷、磷酸氢二铵和三聚氰胺的 反应设备中进行反应，包括以下步骤： (1) 把氨基硅烷投入反应釜中，用氮气保护，并且进行搅拌，在室温下滴加氨水溶液，滴 加完毕后，控制所述反应釜中的反应温度为25-100°C，反应l-10h; (2) 将五氧化二磷、磷酸氢二铵和三聚氰胺加入至反应设备中，调节反应设备的转速， 用氮气保护，加热至60-150°C，再调快转速，并加大氮气流量，在所述反应设备的上方均匀 缓慢的喷洒（1)中获得的制备液，喷洒完毕后，保持所述反应设备的温度为60-150°C，0.1_ 6h后，开始切换通入氨气，所述反应设备中的温度升至250-320°C，如果温度高于320°C，切 换通入氮气，待温度降至300°C以下，再切换通入氨气，此时的氨气流量小于开始通入氨气 的流量； (3) 待所述反应设备的温度下降至280°C，从投料口加入三聚氰胺，并设定所述反应设 备的油温为220-280°C，保温l_6h，降温，出料，获得接枝改性聚磷酸铵； 其中，（1)中所述氨水溶液的浓度为25%，所述氨水溶液中的水与所述氨基硅烷中的烷 氧基的摩尔之比为1-1.5:1，所述氨基硅烷与（2)中所述五氧化二磷的质量之比为0.01- 0.15； (2) 中所述五氧化二磷与磷酸氢二铵的摩尔之比为1-1.5:1，所述三聚氰胺与五氧化二 磷的质量之比为〇. 001-0.025; (3) 中所述的三聚氰胺与(2)中所述的五氧化二磷的质量比为0.01-0.1。2. 根据权利要求1所述的超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： (1) 把氨基硅烷投入反应釜中，用氮气保护，并且进行搅拌，在室温下滴加氨水溶液，滴 加完毕后，控制所述反应釜中的反应温度为40-80°C，反应l_6h; (2) 将五氧化二磷、磷酸氢二铵和三聚氰胺加入至反应设备中，调节反应设备的转速至 10-40r/min，用氮气保护，氮气的流量为0.1-6m3/h，加热至70-120°C，再调快转速至40-60r/min，并加大氮气流量至0.3-15m3/h，在所述反应设备的上方均匀缓慢的喷洒（1)中获 得的制备液，喷洒完毕后，保持所述反应设备的温度为70_120°C，0.5-3h后，开始切换通入 氨气，氨气的流量为l_15m3/h，所述反应设备中的温度升至250-320°C，如果温度高于320 °C，切换通入氮气，待温度降至300°C以下，再切换通入氨气，氨气的流量为0.l_6m3/h，并且 此时的氨气流量小于开始通入氨气的流量； (3) 待所述反应设备的温度下降至280°C，从投料口加入三聚氰胺，并设定所述反应设 备的油温为240-270°C，保温2-5h，降温至25-180°C，出料，获得接枝改性聚磷酸铵； 其中，（1)中所述氨水溶液中的水与所述氨基硅烷中的烷氧基的摩尔之比为1-1.1:1， 所述氨基硅烷与（2)中所述五氧化二磷的质量之比为0.02-0.1; (4) 中所述五氧化二磷与磷酸氢二铵的摩尔之比为1-1.08:1，所述三聚氰胺与五氧化 二磷的质量之比为0.003-0.015; (5) 中所述的三聚氰胺与(2)中所述的五氧化二磷的质量比为0.03-0.06。3. 根据权利要求2所述的超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法，其特征在 于，所述氨基硅烷包括以下中的一种或几种：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基 硅烷，Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，苯胺 基甲基三乙氧基硅烷，苯胺基甲基三甲氧基硅烷，γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，多氨基 烷基二烷氧基硅烷。4. 一种接枝改性聚磷酸铵的应用，其由权利要求1-3任意一项中所述的超低水滑性耐 水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法制备而成，其特征在于，将接枝改性聚磷酸铵应用于改 性ΡΡ阻燃材料中，配方包括:240g接枝改性聚磷酸铵，687g均聚ΡΡ，3g内润滑剂EBS，3g外润 滑剂PE蜡，2g抗氧剂B215，3g偶联剂NT201，2-3g抗滴落剂TF1645，60g耐高温不水溶成炭剂。5. 根据权利要求4所述的一种接枝改性聚磷酸铵的应用，其特征在于，将所述配方中的 各组分按照配方中的量混合后，将混合物投入至双螺杆挤出机中，主机温度设定为：160°C、 180°C、190°C、190°C、200°C、200°C、190°C、180°C，主机转速为 240-360rpm。6. 根据权利要求4所述的一种接枝改性聚磷酸铵的应用，其特征在于，所述均聚PP的熔 融指数为12。
【专利摘要】本发明公开了一种超低水滑性耐水解接枝改性聚磷酸铵的制备方法，氨水作为氨基硅烷水解剂，在以五氧化二磷，磷酸氢二胺，三聚氰胺为原料合成聚磷酸铵的初期，加入水解后的氨基硅烷氨水混合物，再继续升温反应，在温度降至特定温度下，加入三聚氰胺维持高温反应一定时间，降温得到超低水滑耐水解接枝改性聚磷酸铵。本发明采用两种含氨基接枝物分阶段对聚磷酸铵进行更彻底接枝，接枝后的改性聚磷酸铵产品遇水基本无水滑现象，由于后期加入过量的三聚氰胺，致使除用于接枝改性聚磷酸铵之外，还与聚合不完全的酸性聚磷酸铵反应，使之形成聚磷酸三聚氰胺盐，杜绝了水溶性小分子的产生，更大程度降低了产品的水溶性。
【IPC分类】C08K9/04, C08K3/32, C08K9/06, C08L23/12
【公开号】CN105482160
【申请号】CN201610029669
【发明人】何燕岭, 张秀芹
【申请人】中山康诺德新材料有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月14日