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专利号: 2020107457244
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂;其他类目不包含的组合物;其他类目不包含的材料的应用
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,以质量份数计,其原料包括以下组分:

0.10‑0.30份DOPO,0.15‑0.30份硅烷偶联剂,0.008‑0.018份催化剂,80.0‑160.0份溶剂,0.10‑0.40份硅系阻燃剂,0.1‑0.4份pH调节剂,83.0‑125.0份去离子水,57.0‑95.0份醇类化合物,1.0‑2.0份天然高分子,10.0‑20.0份单体,4.0‑8.0份pH缓冲剂,0.1‑0.4份引发剂,0.02‑0.08份交联剂,0.2‑0.4份表面活性剂,0.2‑1.0份增塑剂;

所述单体为丙烯酸、丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸中的至少一种;

所述硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将0.10‑0.30份DOPO、0.15‑0.30份硅烷偶联剂、20.0‑50.0份溶剂混合,得到溶液A;

将0.008‑0.018份催化剂以10.0份溶剂溶解,得到溶液B;

将溶液B滴加至溶液A中,然后在60‑120℃反应5‑12h得到粗产物,旋蒸除去溶剂,然后干燥8‑24h得到阻燃中间体;

(2)向阻燃中间体中加入57.0‑95.0份醇类化合物和3.0‑5.0份去离子水,然后再加入pH调节剂调节pH至3.0‑4.0,超声水解1‑2h,得到溶液C;

向溶液C中加入50.0‑100.0份溶剂和0.10‑0.40份硅系阻燃剂,于70‑120℃反应8‑24h,洗涤后抽滤,并于60‑80℃干燥8‑12h得阻燃剂;

(3)将1‑2份天然高分子、0.2‑0.8份阻燃剂和40‑80份去离子水混合,得到溶液D;

将10.0‑20.0份单体、4.0‑8.0份pH缓冲剂、20.0‑40.0份去离子水和0.02‑0.08份交联剂混合,得到溶液E;

将0.1‑0.4份引发剂和10.0‑20.0份去离子水混合,得到溶液F;

向溶液D中通入惰性气体,将溶液E和溶液F同时滴加入溶液D中,在50‑60℃条件下保温

4‑6h,得到溶液G;

(4)然后向溶液G中加入0.2‑0.4份表面活性剂和0.2‑1.0份增塑剂,搅拌均匀,得到淡黄色透明粘稠液体,即硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂。

2.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,硅烷偶联剂为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,催化剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,硅系阻燃剂为纳米SiO2、高岭土、硅藻土、蒙脱土和凹凸棒土中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,天然高分子为海藻酸钠、淀粉及其衍生物、纤维素及其衍生物和壳聚糖中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,溶剂为无水乙醇、苯、甲苯、三氯甲烷、丙酮、环己烷和四氢呋喃中的至少一种;

pH调节剂为乙酸、盐酸中的至少一种;

pH缓冲剂为氢氧化钠;

醇类化合物为甲醇和乙醇中的至少一种;

引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠,或过硫酸铵与亚硫酸氢钠;

交联剂为N, N′‑亚甲基双丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种;

表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种;

增塑剂为丙三醇。

7.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,步骤(1)中,在惰性气体的保护作用下制备溶液A;

步骤(3)中,制备溶液E时在冰水浴条件下进行。

8.根据权利要求1所述的硅磷协同煤炭阻燃抑尘剂,其特征在于,步骤(2)中,醇类化合物与去离子水质量比为19:1。