[发明专利]一种改性MCA阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明属于阻燃剂开发技术领域，尤其涉及一种改性MCA阻燃剂及其制备方法，该制备方法包括下列步骤：在容器中加入气相二氧化硅粉末与纯水，所述气相二氧化硅粉末与纯水的重量比为1:20，超声分散，得到二氧化硅溶液；将纯水加入容器中，升温至85℃后加入氰尿酸，搅拌10min；再依次加入红磷、三聚氰胺，搅拌10min，加入氧化石墨烯，搅拌10min，升温至95℃反应，加入二氧化硅溶液，继续搅拌并恒温反应，得到产物；将得到的产物洗涤、干燥，得到本发明的改性MCA阻燃剂；本发明改性MCA阻燃剂环保无卤，阻燃性能优异，使用范围广，在提高塑料制品阻燃性能的同时提升塑料制品的力学性能。

技术领域

本发明属于阻燃剂开发技术领域，尤其涉及一种改性MCA阻燃剂及其制备方法。

背景技术

塑料制品以其优良的性能广泛应用在人类生产生活的方方面面，但由于其易燃特性给社会和个人造成了巨大的损失。阻燃塑料制品在这样的背景下应运而生，然而传统卤素阻燃剂产品其燃烧时产生的有毒有害物质却进一步加重了发生火灾时人员的伤亡。世界各国科技工作者都在寻找更加环保、安全、高效的无卤阻燃剂产品。

三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为一种日趋成熟的环保无卤阻燃剂产品，正越来越受到人们的重视。在MCA制备过程中，三聚氰胺与氰尿酸反应形成的大平面结构会迅速增加反应体系的粘度，导致搅拌能耗增加，同时由于体系粘度大导致三聚氰胺和氰尿酸等原料被包覆、相互接触并发生反应的几率变小，从而导致原料反应不充分，进而残留在产物中，故需要添加催化剂或者复合剂等物质，工艺复杂，增加了成本；同时，在塑料制品中添加粉末等原料会降低塑料制品的力学性能，目前现有的MCA阻燃剂使用后阻燃效果不佳以及影响塑料制品力学性能的问题一直未能得到有效解决。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种改性MCA阻燃剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种改性MCA阻燃剂，包括下列重量份的原料：

三聚氰胺120～130份、氰尿酸125～135份，气相二氧化硅4～5份、氧化石墨烯2～3份、红磷20～30份和纯水900～1100份。

进一步地，包括下列重量份的原料：

三聚氰胺125份、氰尿酸130份，气相二氧化硅4.5份、氧化石墨烯2.5份、红磷2.5份、纯水1000份。

本发明还提供一种改性MCA阻燃剂的制备方法，包括下列步骤：

1)二氧化硅溶液制备：在容器中加入气相二氧化硅粉末与纯水，所述气相二氧化硅粉末与纯水的重量比为1:20，超声分散，得到二氧化硅溶液；

2)改性MCA阻燃剂制备：将纯水加入容器中，升温至85℃后加入氰尿酸，搅拌10min；再依次加入红磷、三聚氰胺，搅拌10min，加入氧化石墨烯，搅拌10min，升温至95℃反应，加入步骤1)制备的二氧化硅溶液，继续搅拌并恒温反应，得到产物；

3)将步骤2)中得到产物洗涤、干燥，得到本发明的改性MCA阻燃剂。

进一步地，在步骤1)中，超声分散时间控制在30min。

进一步地，在步骤2)中，所述升温至95℃反应时间控制在20min。

进一步地，在步骤2)中，所述恒温反应的时间控制在4h，恒温反应的温度控制在95℃。

本发明的有益效果是：

1、本发明的改性MCA阻燃剂环保无卤，阻燃性能优异，在同样阻燃等级要求下，可减少阻燃剂用量节约成本；使用范围广，在提高塑料制品阻燃性能的同时对其力学性能也有一定提升；

2、改性MCA阻燃剂微观尺度小，在塑料制品中分散均匀，塑料制品阻燃性能稳定，耐候性好；