[发明专利]一种阻燃剂及其制备方法和在聚氯乙烯电线电缆料中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂，具体涉及一种聚氯乙烯电线电缆料用阻燃剂及其制备方法。

背景技术

大多数高分子材料属于易燃和可燃材料，在燃烧过程中火焰传播速度快，产生大量热量、浓烟并且释放氯化氢，氟化氢，一氧化碳等有毒气体。因此，对高分子材料进行阻燃化处理越来越受到人们的重视。众所周知，聚氯乙烯（PVC）由于具有良好的使用性能和加工性能而得到迅速发展，同时又由于其燃烧时伴随着大量的烟雾和毒气给人们的生命财产带来巨大损失而限制了其广泛应用。因而PVC的阻燃抑烟问题一直受到人们的关注，是阻燃研究领域中亟待解决的问题。目前用于阻燃PVC的阻燃剂主要有磷酸酯、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、硼酸钡、氯化石蜡、红磷等。我国生产的用于阻燃PVC的氯化石蜡主要有氯化石蜡-42﹑氯化石蜡-52﹑氯化石蜡-70，氯化石蜡比较经济，但是用于阻燃高结晶性的PVC时，阻燃制品性能会明显恶化，使其结晶度下降。氢氧化铝和氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，虽然其原料易得，生产成本低，是阻燃PVC的一种良好阻燃剂，但是无机阻燃剂依然存在着添加量大，阻燃效果低的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题克服现有技术的不足提供一种特别适用于聚氯乙烯电线电缆料的新型阻燃剂。

本发明同时还要提供一种特别适用于聚氯乙烯电线电缆料的阻燃剂的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：

一种阻燃剂，其具有式（I）所示的结构通式：

式（I）中，m和p独立为1至5之间的整数，X为选自HPO₄^2-、H₂PO₄^-、B₄O₇^2-、SCN^-、N(CN)₂^-、NO₃^-、C(CN)₃^-及B(CN)₄^-中的一种；

所述阻燃剂的数均分子量为4000g/mol～15000g/mol，聚合分散指数为1.25～2.2。

优选地，式（I）中，m和p独立为1、2或3。进一步优选地，式（I）中，X为HPO₄^2-、H₂PO₄^-或B₄O₇^2-。

优选地，阻燃剂的聚合分散指数为1.3～2.0。

本发明采取的又一技术方案是：一种上述阻燃剂的制备方法，该方法使式（II）表示的双咪唑离子液体单体在溶剂中、惰性气氛保护和引发剂存在下，以及温度60下～75℃下发生聚合反应生成所述式（I）所示的阻燃剂，

式（II）中，m，p和X的定义同前。

优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈，其投料质量为式（II）表示的双咪唑离子液体单体质量的0.5%～2%。

优选地，所述的溶剂为乙醇，在反应结束后，将反应体系倾入丙酮，析出产物，经过滤、洗涤、干燥即得所述阻燃剂。

进一步地，所述方法还包括使式（III）表示的双咪唑离子液体单体

与钠盐NaX在丙酮中，室温下搅拌反应48～72小时生成所述式（II）表示的双咪唑离子液体单体，反应结束后，过滤，旋蒸得式（II）表示的双咪唑离子液体单体，直接用于下一步反应，

式（III）中，m和p的定义同前；钠盐NaX中，X的定义同前。

优选地，式（III）表示的双咪唑离子液体单体与钠盐NaX的投料摩尔比为1:1.9～2.1，特别优选为1:2。

本发明上述的阻燃剂特别适用于制备用于生产电线电缆护套的聚氯乙烯电缆料，为此，本发明还特别涉及上述的阻燃剂在聚氯乙烯电线电缆料中的应用。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明设计了一类结构新颖的阻燃剂，其特别适于应用于聚氯乙烯电缆料中，在赋予电缆料优异的阻燃性能的同时不会造成电缆料其它性能的降低；

（2）本发明的阻燃剂的制备简单，便于保存，且不会对环境造成污染。

附图说明

下面将结合附图对本发明做进一步详细的说明：