一种阻燃加密材料的制备方法及其产品和应用

本发明涉及化学合成及高分子聚合制备阻燃加密聚合物材料领域，具体涉及一种阻燃加密材料的制备方法及其产品和应用。

背景技术：

1、火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。新的标准中，将火灾定义为在时间或空间上失去控制的燃烧。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

2、火灾现场勘查是对发生火灾的场所进行的勘验、调查。如公开号为cn110456029a的中国专利公开了内绝缘失效引发变压器火灾的物证提取及鉴定方法；以及如公开号为cn104049172a的中国专利公开了一种基于接触不良局部发热和放电电弧引发电气火灾引火源判定方法。

3、火灾现场勘查重点解决的问题有：(1)寻找和查明起火点。起火点是火灾中最先着火燃烧的部位。放火案件中可能有一处或多处，多在燃烧物外表人力可及部位。勘查时可通过调查访问了解最先冒烟起火的部位；根据火场上破坏最严重、燃烧最彻底的部位判断起火点；搜寻火场上易燃液体、气体泄漏点及可能存在的着火源；向火势蔓延的反方向寻找起火点，以及根据燃烧残留物散落分布的层次判断起火点。(2)全面检査可能引起火灾的火源。多数火灾事故，可在起火点附近发现较明显的火源。放火案件中，可能在起火点附近发现引火装置或引火物残渣。(3)确定起火原因。通过调查询问知情人，详细勘查和分析现场，查清发生火灾的准确时间、起火地点、起火前的现场情况，综合判断是过失行为引起的火灾、自燃起火，还是故意放火。(4)搜集各种痕迹物证。勘查时，要搜集一切能够证明火灾性质和情节的痕迹物证，分析火灾性质。在放火案件中，要注意寻找罪犯放火所用的工具、材料及残存物，罪犯掩盖其他犯罪时未完全烧毁的痕迹、物品。

4、火灾发生后，现场会非常凌乱，更有可能有罪犯掩盖其犯罪时故意破坏现场痕迹，所以提供一种阻燃且粘附，并且能够在火灾后可荧光追踪的材料就成为了材料研究工作者的研究目标。

5、同时，随着社会的高速发展，对于个人信息的保护越加重视，加密材料在当今社会也显得越来越重要，传统的可书写隐形文字一般采用荧光粉，虽然它在夜间或紫外光激发条件下会发光，但荧光粉对身体有害。也有一些荧光物质含有金属物质，如铅和汞，以及一些对人体有害的放射性物质。同时，可书写的荧光材料对于溶剂的选择十分重要，不能采用有毒的有机溶剂，如甲苯，乙醚等，这些溶剂对使用者具有极大的毒害作用。所以，一种绿色安全的隐形文字书写墨水材料的就成为了加密领域的研究热点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种阻燃加密材料的制备方法，该制备方法简单，制备得到的阻燃加密材料可应用在火灾后的荧光痕迹示踪上或在隐形文字的书写加密上。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种阻燃加密材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、(1)将硫辛酸粉末单体热聚合得到聚硫辛酸聚合物；

5、(2)将聚硫辛酸聚合物和甲基丙烯酸乙基羟基氯磷酸二苯酯反应得到阻燃聚合物材料pla-hmdp；

6、(3)将步骤(2)得到的聚合物材料pla-hmdp和四苯乙烯tpe类聚集诱导发光单体tpee反应得到阻燃加密聚合物材料pla-hmdp-tpee。

7、在本发明中，四苯乙烯tpe类聚集诱导发光单体tpee是指一系列含有共轭苯环结构的双键单体的化学结构，或称之为带有不同个数的双键的四苯乙烯(tpe)类aie，可以采用但不限于以下结构：

8、

9、其中，r代表一系列官能团，包括且不限于碳碳，碳氧，苯环等官能团及其衍生物。

10、本发明提供的制备方法通过化学合成聚合的方法，对绿色天然分子硫辛酸进行聚合反应，制备得到聚硫辛酸聚合物，再通过与含有双键的甲基丙烯酸磷酯类物质共聚合，得到阻燃聚合物，再通过与聚集诱导发光单体tpee共聚合的方式，得到黏附性强，阻燃防水，环保加密的聚合物材料。

11、在本发明中，起到阻燃效果的磷酯类物质来源于甲基丙烯酸磷酯类物质及其衍生物。在本发明中，tpee的结构中含有可以对开环后的聚硫辛酸封端的碳碳双键，碳碳双键可以与硫键发生反应，生成碳硫键。且该双键单体中含有聚集诱导发光的共轭苯环结构，在自然光照射或黑暗条件下，材料不显色；在紫外光激发下，材料发出明显的荧光，从而起到隐形的功能。

12、在步骤(1)中，所述硫辛酸单体反应的条件为：在50～150℃反应1～12h。

13、在步骤(2)中，所述聚硫辛酸聚合物和hmdp的投料比为1～100g：0.1～50g，所述反应的条件为在0～150℃反应1～12h。在本发明中，起到粘附性和防水效果的双硫键来源于硫辛酸及其衍生物。双硫键在高温条件下很容易发生聚合，所以反应过程中温度控制非常重要，选择在0～150℃。

14、本发明还提供了一种上述制备方法得到的阻燃加密材料pla-hmdp-tpee。

15、本发明还提供了一种上述阻燃加密材料在胶黏剂上的应用。

16、进一步的，所述阻燃加密材料适用于粘接的基材选自木材、聚丙烯、铝、玻璃、聚乙烯或聚碳酸酯。

17、本发明提供的阻燃加密材料对多种基材均具有较好的黏附效果，特别是铝、玻璃和聚碳酸酯粘接强度至少为0.35mpa。

18、本发明还提供了一种上述阻燃加密材料在火灾后的荧光痕迹示踪上的应用。

19、本发明提供的阻燃加密材料作为胶黏剂用于粘接易燃材料的基材，当发生火灾时，易燃材料的基材被点燃，阻燃加密的聚合物材料不会燃烧，从而一方面，阻燃材料本身不会燃烧，可以起到延缓火势的作用，另一方面，阻燃材料吸收热量，变成熔融态，熔融后产生滴落，灰烬中的滴落物，可以在冷却后，在紫外的激发下，可以显示出独特的荧光痕迹，同时，这种滴落物具有黏性，对于恶意掩盖其犯罪时未完全烧毁的痕迹、物品的罪犯来说，一旦粘附上，便会留下肉眼不可见，紫外下可见的荧光痕迹，从而起到追踪嫌疑人的效果。

20、因此，对于火灾发生后非常凌乱的现场，本发明提供的阻燃加密材料可以为火灾现场勘查寻找和查明起火点、确定起火原因或搜集各种痕迹物证等提供参考。

21、本发明还提供了一种上述阻燃加密材料在隐形文字的书写加密上的应用。

22、进一步的，将阻燃材料pla-hmdp-tpee加入到溶剂溶解后应用于隐形文字的书写加密。

23、进一步的，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种或多种。

24、与现有技术相比，本发明的优势如下：本发明提供的制备方法简单，使用方便，对环境无污染；本发明制备得到的阻燃加密材料本身无毒，且可以大批量制备生产；本发明制备得到的阻燃加密材料作为胶黏剂使用时，具有良好的阻燃和粘附效果，且可应用于火灾后的荧光痕迹示踪上；本发明制备得到的阻燃加密材料可以溶解在安全绿色溶剂中，从而制备得到绿色安全的可书写隐形文字墨水材料。

技术特征：

1.一种阻燃加密材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的阻燃加密材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述硫辛酸单体反应的条件为：在50～150℃反应1～12h。

3.根据权利要求1所述的阻燃加密材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述聚硫辛酸聚合物和hmdp的投料比为1～100g：0.1～50g，所述反应的条件为在0～150℃反应1～12h。

4.一种根据权利要求1-3任一所述的制备方法得到的阻燃加密材料pla-hmdp-tpee。

5.一种权利要求4所述的阻燃加密材料在胶黏剂上的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述阻燃加密材料适用于粘接的基材选自木材、聚丙烯、铝、玻璃、聚乙烯或聚碳酸酯。

7.一种权利要求4所述的阻燃加密材料在火灾后的荧光痕迹示踪上的应用。

8.一种权利要求4所述的阻燃加密材料在隐形文字的书写加密上的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将阻燃材料pla-hmdp-tpee加入到溶剂溶解后应用于隐形文字的书写加密。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种阻燃加密材料的制备方法：(1)将硫辛酸粉末单体热聚合得到聚硫辛酸聚合物；(2)将聚硫辛酸聚合物和甲基丙烯酸乙基羟基氯磷酸二苯酯反应得到阻燃聚合物材料PLA‑HMDP；(3)将步骤(2)得到的阻燃聚合物材料PLA‑HMDP和四苯乙烯TPE类聚集诱导发光单体TPEE反应得到阻燃加密聚合物材料PLA‑HMDP‑TPEE。本发明还公开了上述制备方法得到的阻燃加密材料PLA‑HMDP‑TPEE，及其在胶黏剂上的应用和在火灾后的荧光痕迹示踪上的应用。该制备方法简单，制备得到的阻燃加密材料可应用在火灾后的荧光痕迹示踪上或在隐形文字的书写加密上。

技术研发人员：王玮,刘建华
受保护的技术使用者：浙江大学杭州国际科创中心
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25