本发明涉及一种聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，尤其是一种含硅聚磷酸铵的制备方法。
背景技术：
：加入聚磷酸铵的聚合物燃烧时会在聚合物表面形成一层均匀的泡沫炭层，减少聚合物表面热量，抑制聚合热分解，起到隔热、隔氧、防止熔滴产生的作用，降低了聚合物火灾的危险性。但是由于自身化学结构的特点，聚磷酸铵作为阻燃添加剂也存在很多的缺陷。例如：吸湿性强，各成分之间易发生醇解，导致聚合物抗水性下降；相对分子量较低，聚合物的热稳定性差，抗迁移性差，阻燃剂的物理机械性能降低；与聚合物的相容性差，使聚合物的力学性能、电性能和绝缘性能下降，这些因素影响了阻燃剂的阻燃性能，因此需要对聚磷酸铵进行改性处理。CN104479172A公开一种聚磷酸铵的制备方法。本发明的目的是为了解决目前改性后的聚磷酸铵作为阻燃剂易水解，导致阻燃性能降低和阻燃剂在材料中易析出的技术问题。本发明的方法：一、将聚磷酸铵加热；二、在聚磷酸铵表面包覆含氟硅油。本发明制备的表面包覆含氟硅油的聚磷酸铵憎水性明显提高，与材料相容性和绝缘性也明显提高。CN103709445B公开了一种耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵制备方法，涉及磷酸盐精细化工制备领域，方法如下﹕将聚磷酸铵加入醇与活性剂混合的前处理溶液中，反应得前处理APP；在密胺树脂溶液中加入调理剂反应得包覆处理液；将前处理APP与包覆处理液混合，再加入引发剂，反应得反应液，将反应液分离得湿物料，再干燥，即得。CN101235221A涉及化工领域阻燃剂技术。本发明针对现有聚磷酸铵阻燃剂存在水中溶解度偏高、应用于阻燃塑料力学性能严重损失的问题，提供一种具有显著降低聚磷酸铵水溶性、提高聚磷酸铵膨胀阻燃高分子材料的相容性及阻燃效率的表面有机改性技术。本发明分两步进行：(1)将氨基硅烷偶联剂与去离子水按重量比例混合水解；(2)采用水解氨基硅烷偶联剂对聚磷酸铵(Ⅱ型)进行表面有机化改性处理。使得Ⅱ型聚磷酸铵的水中溶解度由1.101g/100mLH2O降到了0.434g/100mLH2O；将该改性聚磷酸铵应用于膨胀阻燃聚丙烯，断裂伸长率和拉伸强度分别提高了39.4％和8.0％。当前，国内外降低聚磷酸铵水中溶解度的方法主要有表面树脂微胶囊化和表面活性剂改性处理两类途径。以及使用偶联剂直接处理，但是目前改性后的聚磷酸铵作为阻燃剂易水解，导致阻燃性能降低和阻燃剂在材料中易析出。技术实现要素：本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种含硅聚磷酸铵的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种含硅聚磷酸铵的制备方法，其特征在于制备步骤包括：（1）含铁络合物离子液组份的制备按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.05-0.5份八乙基卟啉，0.05-0.5份四甲基胍硫酸氢盐，在0-20℃混合1-5h，得到含铁络合物离子液组份；（2）聚合反应按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和5-15份含铁络合物离子液组份，10-30份乙烯基硅烷偶联剂，500-1000份N，N-二甲基甲酰胺，0.5-2份偶氮二异庚腈,温度80～120℃，反应5-15h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。所述乙烯基硅烷偶联剂，包括乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷等，均为市售产品。双(五甲基环戊二烯基)铁，八乙基卟啉，四甲基胍硫酸氢盐均为市售产品。本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：通过聚磷酸铵表面聚合引入有机硅和含铁络合物离子液，降低了阻燃剂的易水解性，聚合物-金属络合物比单独的聚合物有更高的阻燃性，同时分子量的增大使阻燃剂不宜析出，以上性能综合起来使得阻燃剂颗粒与聚对苯二甲酸乙二酯的协同阻燃效果更好，聚对苯二甲酸乙二酯总热释放量可降低38%。具体实施方式以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。实施例1：（1）含铁络合物离子液组份的制备按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.3份八乙基卟啉，0.2份四甲基胍硫酸氢盐，在12℃混合2h，得到含铁络合物离子液组份；（2）聚合反应按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和12份含铁络合物离子液组份，22份乙烯基三乙氧基硅烷，700份N，N-二甲基甲酰胺，1份偶氮二异庚腈,温度98℃，反应11h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂，产品编号M-1。实施例2：（1）含铁络合物离子液组份的制备按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.05份八乙基卟啉，0.05份四甲基胍硫酸氢盐，在0℃混合5h，得到含铁络合物离子液组份；（2）聚合反应按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和5份含铁络合物离子液组份，10份乙烯基三甲氧基硅烷，500份N，N-二甲基甲酰胺，0.5份偶氮二异庚腈,温度80℃，反应15h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。产品编号M-2。实施例3：（1）含铁络合物离子液组份的制备按重量份，在反应釜中加入100份双(五甲基环戊二烯基)铁，0.5份八乙基卟啉，0.5份四甲基胍硫酸氢盐，在20℃混合1h，得到含铁络合物离子液组份；（2）聚合反应按重量份，在反应釜中加入100份聚磷酸铵和15份含铁络合物离子液组份，30份乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷，1000份N，N-二甲基甲酰胺，2份偶氮二异庚腈,温度120℃，反应5h，过滤、烘干，粉碎，既得到有机硅包覆聚磷酸铵阻燃剂。产品编号M-3。比较例1：双(五甲基环戊二烯基)铁不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-4。比较例2：八乙基卟啉不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-5。比较例3：四甲基胍硫酸氢盐不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-6。比较例4：含铁络合物离子液不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-7。比较例5：乙烯基三乙氧基硅烷不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-8。实施例4：将加入实施例1-3以及对比例1-4的阻燃剂5wt%加入到业内公知的标准的聚对苯二甲酸乙二酯瓶混合料中，到按GB/T20284-2006检测可降低总热释放量百分数。表1不同工艺做出的试验样品阻燃性能的比较编号可降低总热释放量%M-138.5M-238.3M-338.9M-435.6M-534.6M-632.7M-726.2M-829.7未加入阻燃剂混合料11.3当前第1页1 2 3