一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法与流程

本发明涉及阻燃剂领域，尤其是一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法。

背景技术：

1、现代社会中，聚合物材料在建筑、交通、电子、包装等各领域被广泛应用。聚合物合成材料主要是石化工业的下游产品，燃烧过程中易分解产生有毒气体，极大地危害人们身体健康。添加有效的阻燃剂不仅能够保障人民群众的生命安全和身体健康，还有助于降低火灾事故发生的风险和可能带来的财产损失。

2、申请号202210964420.6提供一种层状硅酸盐插层改性甲基八溴醚阻燃剂、制备方法及应用，涉及甲基八溴醚阻燃剂领域。所述制备方法由以下步骤组成：预改性步骤、表面改性步骤；所述预改性步骤，向甲基八溴醚中加入溶剂，然后加入表面活性剂、插层改性剂，在60-90℃温度条件下，搅拌后加入层状硅酸盐、继续搅拌；脱除溶剂后干燥，制得改性中间体；所述表面改性步骤，将预定量的改性中间体、阻燃协效剂、表面改性剂混合，在25-180℃温度条件下，搅拌，制得层状硅酸盐插层改性甲基八溴醚阻燃剂。本发明有效阻隔阻燃剂向聚合物表面迁移，提高阻燃材料的力学性能和阻燃性能，有效降低阻燃剂用量。

3、申请号202210887975.5提供了一种焦磷酸哌嗪(ppap)基膨胀型阻燃剂(ifr)及其制备方法。该ifr由ppap、三聚氰胺及其衍生物、超支化哌嗪基三嗪成炭剂、zno和抗滴落剂复合并经kh550高温改性而成。其组成和各组分的质量分数如下：ppap59-67％，三聚氰胺及其衍生物24-35％，超支化哌嗪基三嗪成炭剂2.5-4.0％，zno2.5-3.5％，偶联剂2-3％，抗滴落剂0.5-1.5％。该ifr对聚丙烯和聚乙烯等聚烯烃具有良好的阻燃作用。

4、申请号202210889283.4提供了一种聚酯用耐高低温阻燃剂、制备方法及其应用，聚酯用耐高低温阻燃剂包括如下原料：苯基磷腈类化合物、羟基吡嗪类化合物、浓硫酸，苯基磷腈类化合物的官能度为1，羟基吡嗪类化合物为2或3。本发明以苯基磷腈类化合物、羟基吡嗪类化合物为原料，在浓硫酸的催化作用下发生腈基的醇解成酯反应，产物与pet具有良好的相容性，可在不对pet机械性能造成过多损伤的前提下还能高效阻燃，包含这种阻燃剂的pet复合材料的耐高低温循环老化性能优异。本发明合成的阻燃剂热稳定性好，在阻燃过程中不会释放有害气体，添加少量即可取得良好的阻燃效果。本发明制备方法简单，适合大规模生产使用。

5、由于目前公开的技术方案制备的阻燃剂与pet的相容性较差，不仅对pet的机械性能有较大损伤，由于一些pet包装材料时常要经历高低温的情景，阻燃剂容易发生迁移，造成包材中阻燃剂分布不均，不利于阻燃。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法。

2、本发明的目的之一在于提供一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其制备步骤如下：

3、s1：按照质量份数，在聚合釜中加入17-25份过硫酸钾、14-17份十二硫醇、32-38份氟硅乳液，将预乳液均匀的连续加入釜中，滴加时间控制在1-2h，升温至90-100℃，滴加完成后继续反应2-3h；

4、s2：凝聚釜中加150-200份水、2-7份硫酸，开启搅拌，聚合釜中物料缓慢的连续加入到凝聚釜中，控制加入时间为0.5-1小时，随后降温到40-45℃；

5、s3：将凝聚釜中的固液混合物，经过离心机将液体分离，并得到固体的组份；使用纯水对固体物料进行洗涤，洗涤水的ph在6-7之间停止洗涤；

6、s4：将洗涤后固液物料，通过传送装置转移到干燥箱中干燥，得到低介电常数氟硅增韧阻燃剂。

7、本发明的目的之二在于提供一种预乳液的制备方法，其制备步骤如下：

8、按照质量份数，在混合釜中加入150-200份水、6-14份十二烷基苯磺酸、0.1-0.6份液碱，开启搅拌并升温，加入15-25份苯乙烯、15-25份丙烯腈、18-30份甲基丙烯酸甲酯，搅拌，得到预乳液。

9、进一步的，所述反应温度为50-60℃。

10、进一步的，所述搅拌时间为30-50min。

11、本发明的目的之三在于提供一种氟硅乳液的制备方法，其制备步骤如下：

12、按照质量份数，在反应釜中加入150-200份水、6-14份十二烷基苯磺酸、32-40份四氟乙烯乳液、0.5-2份催化剂，开启搅拌，升温并开启外置乳化泵；将16-22份有机硅混合体均匀的连续加入反应釜中，同时催化剂使用计量泵连续均匀的打入反应釜中，加料时间控制在4-5h之间；滴加完成后保持温度继续反应8-12h，得到氟硅乳液。

13、进一步的，所述反应温度为80-90℃。

14、本发明的目的之四在于提供一种催化剂的制备方法，通过α,ω-二巯基聚乙二醇、马来酸二丁基锡和四甲基胍丙烯酸盐发生巯基加成反应，得到锡掺杂含胍的催化剂，其制备步骤如下：

15、按照质量份数，在反应釜中加入10-16份的α,ω-二巯基聚乙二醇，25-30份马来酸二丁基锡，0.5-2.1份四甲基胍丙烯酸盐，2-5份四甲基氢氧化铵，100-200份乙腈，通入氮气，60-80℃反应2-4h，反应结束蒸去乙腈，得到催化剂。

16、本发明的目的之五在于提供一种有机硅混合体的制备方法，其制备步骤如下：

17、按照质量份数，称取8-16份八甲基环四硅氧烷、6-12份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、6-12份二苯基二甲氧基硅烷、10-15份正硅酸乙酯分别通过泵加入混合釜中；在常温条件，搅拌，得到有机硅混合体。

18、进一步的，所述搅拌速度为50-100rpm。

19、进一步的，所述搅拌时间为60-90min。

20、本发明的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，与现有技术相比，具有以下显著优势：

21、1、通过有机硅树脂包覆聚四氟乙烯，发挥氟硅协同阻燃效应；

22、2、添加不同分子量的聚四氟乙烯同时兼顾降低介电常数和提高阻燃效果；

23、3、通过有机硅原位包覆聚四氟乙烯和有机硅接枝共聚苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯，增加产品在pc/abs复合材料分散的效果。

技术特征：

1.一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其操作步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述一种预乳液的制备方法为：

3.根据权利要求2所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述反应温度为50-60℃。

4.根据权利要求2所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述搅拌时间为30-50min。

5.根据权利要求1所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述一种氟硅乳液的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述反应温度为80-90℃。

7.根据权利要求5所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述催化剂的制备方法为：

8.根据权利要求5所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述一种有机硅混合体的制备方法为：

9.根据权利要求7所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述搅拌速度为50-100rpm。

10.根据权利要求7所述的一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法，其特征在于：所述搅拌时间为60-90min。

技术总结
本发明涉及阻燃剂领域，具体关于一种低介电常数氟硅增韧阻燃剂及其制备方法；本发明加入了有机硅树脂，具有一定的抑烟效果，同时也能改善材料的其他一些物理性能，并且生态友好；通过有机硅树脂包覆聚四氟乙烯，发挥氟硅协同阻燃效应，具有优异的热稳定性和高耐热性，在热分解过程几乎不产生有毒气体；添加不同分子量的聚四氟乙烯同时兼顾降低介电常数和提高阻燃效果，阻燃效率明显提高，而且高温下的热氧稳定性更好；通过有机硅原位包覆聚四氟乙烯和有机硅接枝共聚苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸甲酯，增加产品在PC/ABS复合材料分散的效果。

技术研发人员：袁大想,吴健泳
受保护的技术使用者：普信氟硅新材料（衢州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12