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专利号: 2022100769691
申请人: 华南理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-08-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将六氯三聚磷腈和1‑氧代‑4‑羟甲基‑2,6,7‑三氧‑1‑磷杂双环[2,2,2]辛烷分散在非质子极性溶剂中,再加入缚酸剂,进行亲核取代反应,得到反应液A;

2)将MXene纳米片和氨丙基烷氧基硅烷分散在非质子极性溶剂中,保护气氛下进行原位修饰反应,再加入三聚氯氰和缚酸剂,保护气氛下进行亲核取代反应,得到反应液B;

3)将反应液A和反应液B混合,再加入乙二胺和缚酸剂,进行反应,即得MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述六氯三聚磷腈、1‑氧代‑4‑羟甲基‑2,6,7‑三氧‑1‑磷杂双环[2,2,2]辛烷、三聚氯氰的摩尔比为1:2~4:0.1~1;所述六氯三聚磷腈和三聚氯氰的总摩尔量与乙二胺的摩尔量的比值为1:1~2。

3.根据权利要求1或2所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:步骤1)所述亲核取代反应在50℃~80℃下进行,反应时间为4h~7h。

4.根据权利要求1所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述MXene纳米片为碳化钛纳米片、氮化钛纳米片、碳氮化钛纳米片、碳化锆纳米片、碳化钼纳米片、碳化钒纳米片中的至少一种。

5.根据权利要求1、2和4中任意一项所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述氨丙基烷氧基硅烷为N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

6.根据权利要求1、2和4中任意一项所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:步骤2)所述原位修饰反应在0℃~30℃下进行,反应时间为4h~7h;步骤2)所述亲核取代反应在0℃~30℃下进行,反应时间为3h~5h。

7.根据权利要求1、2和4中任意一项所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:步骤3)所述反应在80℃~105℃下进行,反应时间为2h~5h。

8.根据权利要求1、2和4中任意一项所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述非质子极性溶剂为乙腈、二甲基亚砜、N,N‑二甲基乙酰胺、

1,4‑二氧六环、六甲基磷酰三胺中的至少一种;所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、N,N‑二异丙基乙胺、4‑二甲氨基吡啶中的至少一种。

9.一种MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂,其特征在于,由权利要求1~8中任意一项所述的方法制备得到。

10.一种阻燃聚丙烯材料,其特征在于,包含15wt%~30wt%的权利要求9所述的MXene纳米片修饰的磷氮单组分膨胀型阻燃剂。