賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法
1.本發(fā)明涉及的是一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法,具體地說是以六羥甲基三聚氰胺(hmm)、和賽克為原料,酸為催化劑,通過低溫醚化和高溫縮聚制得的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,該樹脂作為膨脹型阻燃劑的成炭劑不僅具有良好的成炭效果和協(xié)效阻燃作用,而且制得的阻燃制品顏淺和耐水性好,屬于化工及高分子材料助劑領域。
背景技術:
2.膨脹型阻燃劑(ifr)是一類由酸源(脫水劑)、碳源(成炭劑)和氣源(發(fā)泡劑)三部分組成的復合阻燃體系,具有阻燃效率較高、燃燒時釋放出的煙及氣體量少且毒性低等優(yōu)點,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ木G阻燃劑[湯朔,靳玉娟,錢立軍.膨脹型阻燃劑的研究進展.中國塑料,2012,(8):1-8],并成為目前阻燃劑領域研究的熱點。
[0003]
成炭劑是形成膨脹炭化層的基礎,是影響ifr阻燃效率的關鍵物質(zhì)之一。因此,開發(fā)新型成炭劑一直是ifr研究的熱點。最早使用的成炭劑主要是一些多羥基化合物,如,雙、淀粉、山梨醇等。這些成炭劑水溶性大,與材料的相容性差,易遷移析出,且成炭性和熱穩(wěn)定性差、添加量大,以致材料的力學等性能嚴重下降。這些問題嚴重阻礙了ifr的發(fā)展。為解決以上問題,國內(nèi)外對成炭劑進行了大量的研究,開發(fā)出許多新型的大分子成炭劑,其中,最為成功的是大分子三嗪成炭劑。它兼有成炭和發(fā)泡的雙重作用,且難溶于水,和聚合物的相容性好,由它和app復合而成的ifr不僅阻燃效率較高,而且阻燃材料的耐水性和機械性能也顯著改善[王悅,祝展聰,周鑫,等.三嗪系成炭劑的研究進展.中國塑料,2018,32(2):10-18;劉鑫鑫,錢立軍,王靖宇,等.阻燃材料中成炭劑的研究進展.中國塑料,2015,29(11):7-16]。因此,三嗪成炭劑引起了國內(nèi)外的廣泛重視,并獲得了廣泛應用。盡管如此,但這類成炭劑也存在如下問題:1)它主要是以三聚氯氰、單元胺和多元胺等為原料通過縮合和縮聚合成,其生產(chǎn)過程中存在嚴重的環(huán)境污染,每噸產(chǎn)品約產(chǎn)生1噸的氯化鈉及十多噸難以治理的高鹽廢水;2)采用低沸點溶劑(如丙酮),因溶劑易揮發(fā)而造成了嚴重的空氣污染和資源浪費;3)三聚氯氰易發(fā)生劇烈放熱的水解反應,稍有不慎就可能引起沖料和爆炸,加上低沸點有機溶劑易燃易爆,因而安全隱患嚴重;4)三聚氯氰不穩(wěn)定,易水解,不僅造成運輸儲存麻煩,而且釋放出的氯化氫刺激性和腐蝕性很強,嚴重腐蝕設備和影響生產(chǎn)人員的身體健康(張琪,周福龍,仇艷艷,等.哌嗪基和乙二胺基三嗪成炭劑合成及性能比較[j].現(xiàn)代塑料加工應用,2020,32(01):4-7;張琪,仇艷艷,周福龍,等.側(cè)鏈單體對哌嗪基三嗪成炭劑的合成及性能的影響[j].高分子材料科學與工程,2020,36(7):73-79)。因此,開發(fā)新型結構的大分子三嗪成炭劑及其綠合成工藝具有重要的理論及實際意義。為此,唐林生等設計了一種新型的大分子三嗪成炭劑-多羥基改性三聚氰胺甲醛樹脂,并對其制備方法及阻燃性能進行了深入的研究(朱鑫.新型成炭劑的制備及性能研究[d].青島科技大學碩士學位論文,2019;周福龍.賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂的合成及阻燃性能研究[d].青島科技大學碩士學位論文,2021;顏博.多羥基化合物改性三聚氰胺甲醛樹脂的合成
及阻燃性能研究[d],青島科技大學碩士學位論文,2022;孫明媚,王陽,楊晶巍,唐敏,唐林生,周福龍.賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法.cn 110698621b,2022-05-13)。結果表明賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂和改性三聚氰胺甲醛樹脂的綜合性能較好,且前者的熱穩(wěn)定性及其與聚磷酸銨(app)的協(xié)效阻燃作用明顯好于后者,但用前者制備出的阻燃材料的顏較后者的深,影響其使用。另外,賽克和的接枝率偏低,致使改性三聚氰胺甲醛樹脂的水溶性偏大,影響阻燃制品的耐水性。
技術實現(xiàn)要素:
[0004]
本發(fā)明的發(fā)明者針對賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂初始熱穩(wěn)定性和與app的協(xié)效阻燃作用較好,但阻燃材料的顏較深,而改性三聚氰胺甲醛樹脂的初始熱穩(wěn)定性和協(xié)效阻燃作用較差,但阻燃材料的顏較淺及以上兩者改性樹脂的水溶性偏大等問題,對賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂進行了深入的研究,發(fā)現(xiàn)采用低溫醚化和高溫縮聚工藝,且賽克和的量比合適時,制備出的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂不僅具有以上兩種改性三聚氰胺甲醛樹脂的優(yōu)點,而且產(chǎn)品的水溶性很小,制備出的阻燃材料的耐水性得到明顯改善。
[0005]
本發(fā)明的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備步驟如下:
[0006]
(1)原料準備:稱量六羥甲基三聚氰胺(hmm)、賽克、、催化劑和去離子水,其中hmm、和賽克的質(zhì)量比為1.0:0.1~0.7:0.6~1.9,催化劑的質(zhì)量為hmm、和賽克三者總質(zhì)量的0.5%~8.0%,去離子水的質(zhì)量為hmm、和賽克三者總質(zhì)量的10%~100%
[0007]
(2)賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備:先將賽克、、hmm和去離子水加入到帶加熱裝置的捏合機中,開啟攪拌并加熱至80~110℃,待物料完全融化后,加入催化劑,并于以上溫度醚化4~10h,隨后蒸出水份,并于150~190℃縮聚1~5h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。
[0008]
進一步地,所述的hmm和的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.2~0.5,hmm和賽克的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1.0~1.6。
[0009]
所述的催化劑為硫酸、氨基磺酸、對甲苯磺酸、磷酸和鹽酸,催化劑的質(zhì)量優(yōu)選為hmm、和賽克三者總質(zhì)量的3%~5.0%。
[0010]
所述的去離子水的質(zhì)量優(yōu)選為hmm、和賽克三者總質(zhì)量的30%~70%
[0011]
所述的醚化反應的溫度優(yōu)選為90℃~110℃,反應時間優(yōu)選為6~8h,縮聚反應的溫度優(yōu)選為160~180℃,反應時間優(yōu)選為2~3h。
[0012]
本發(fā)明的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的優(yōu)點在于:產(chǎn)品的水溶性很小、成炭及阻燃性能較好,制備出的阻燃制品的顏及耐水性較好。
附圖說明
[0013]
圖1為本發(fā)明實施例1得到的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的紅外光譜;
[0014]
圖2為本發(fā)明實施例1得到的賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的核磁共振碳譜(固體核磁)。
具體實施方式
[0015]
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0016]
除非另有說明,本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為質(zhì)量百分數(shù)。
[0017]
質(zhì)量產(chǎn)率:實際獲得的產(chǎn)品質(zhì)量與所投入的hmm、和賽克質(zhì)量之和的比的百分數(shù)。
[0018]
紅外光譜采用德國布魯克公司的tensor-27型紅外光譜儀測定,所用方法為kbr壓片法,波長掃描范圍400-4000cm-1
。
[0019]
固體核磁采用美國安捷倫科技公司的dd2 600m型核磁共振儀測定。
[0020]
熱重分析采用美國ta公司的q55熱重分析儀分析,測試條件:氮氣氣氛,吹掃氣流速為50ml/min,升溫速率為10℃/min,溫度范圍為0℃~750℃,樣品質(zhì)量為5~10mg。樣品測試前預先在120℃干燥2h。
[0021]
產(chǎn)品的溶解度測定:用分析天平稱取質(zhì)量約為2g干燥后的樣品,置于250ml的燒杯中,加入100ml去離子水于25
±
2℃攪拌溶解30min,過濾,將濾餅轉(zhuǎn)移到玻璃皿,并置于烘箱中于150℃干燥至恒重。根據(jù)溶解前后固體物質(zhì)的質(zhì)量變化來計算其溶解度。
[0022]
阻燃pp試樣的制備:將pp和ifr按一定的質(zhì)量比在雙螺桿擠出機(轉(zhuǎn)速50~60rpm)中于190~200℃擠出混勻,造粒。干燥后的顆粒采用壓片機于200~210℃、5mpa壓力下模壓成型,然后置于5mpa壓力下冷壓,再切割成所需規(guī)格的樣條以供性能測試使用。所用雙螺桿擠出機為南京科威擠出機械有限公司生產(chǎn)的cwt-20b型擠出機,壓片機為東莞市正工機電設備科技有限公司生產(chǎn)的精密型自動壓片機。
[0023]
阻燃性能測試:垂直燃燒試驗采用czf-3型水平垂直燃燒測定儀(南京市江寧區(qū)分析儀器有限公司)參考gb/t2408-1996試驗,試樣尺寸為100mm
×
13mm
×
3.2mm。
[0024]
耐水性試驗:將阻燃pp樣條在70
±
2℃恒溫水浴中連續(xù)浸泡,每24h取一個樣板,先用吸水紙除去樣板的表面水,再在110℃鼓風干燥箱中烘干,在室溫冷卻24h后測試其阻燃性能,根據(jù)浸泡前后樣板外觀及阻燃性能的變化來評價阻燃pp的耐水性。
[0025]
本技術所用聚丙烯(簡稱pp)為中國石油化工有限公司齊魯分公司生產(chǎn)的ppsp179型共聚聚丙烯和中國石油天然氣股份化工有限公司蘭州石化公司生產(chǎn)的pph8020型均聚聚丙烯,兩者按質(zhì)量比w(pp sp179):w(pp h8020)=3:1混合使用;難溶聚磷酸銨(app),壽光衛(wèi)東化工有限公司阻燃劑廠生產(chǎn);賽克:臨沂市永聚化工有限公司生產(chǎn),hmm:濟南珍東化工有限公司生產(chǎn);:天津市奧洛奇化工科技有限公司生產(chǎn);其它原料均為分析純試劑。
[0026]
實施例1
[0027]
賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0028]
先將1.0kg賽克、0.4kg、0.9kg hmm和1.0kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.04kg 85%的磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.96kg,質(zhì)量產(chǎn)率為85.2%,水溶性為0.09g/100ml水。產(chǎn)品失重2%(t
2wt%
)、5%(t
5wt%
)、10%(t
10wt%
)的溫度和最大熱失重時的溫度(t
max
)分別為225℃、268℃、312℃和345℃,750℃的殘余率(表示成炭
性)為13.8%。
[0029]
本發(fā)明通過紅外光譜和核磁共振碳譜測定對本實施例得到的產(chǎn)物結構進行了表征。附圖1為本發(fā)明實施例1得到的產(chǎn)品的紅外光譜;附圖2為本發(fā)明實施例1得到的產(chǎn)品的
13
c nmr(600mhz,固體)。
[0030]
附圖1中,3410cm-1
附近的強且寬的吸收峰是羥基的特征峰,表明賽克和混合改性樹脂中仍含有羥基;2960cm-1
、2930cm-1
及2884cm-1
為賽克分子中亞甲基的c-h伸縮振動峰;1686cm-1
和1464cm-1
為賽克環(huán)上c=o的伸縮振動峰;1550cm-1
及1357cm-1
為三嗪環(huán)中c=n伸縮振動吸收峰;811cm-1
是三嗪骨架面外環(huán)振動吸收峰,760cm-1
是賽克環(huán)的伸縮振動峰;1062cm-1
為醚鍵中c-o伸縮振動峰,1030cm-1
是-ch2oh中c-o對稱伸縮振動吸收峰。賽克環(huán)的伸縮振動峰、-ch2oh中c-o對稱伸縮振動吸收峰、三嗪骨架面外環(huán)振動吸收峰及醚鍵中c-o伸縮振動峰的出現(xiàn)表明賽克和已經(jīng)通過醚化反應接枝到hmm上。
[0031]
附圖2中,166.68ppm是三嗪環(huán)中c的吸收峰;149.88ppm是賽克環(huán)中c的吸收峰;94.20ppm是-nhch2och2oh,-n(ch
2-)ch2och2oh中c的吸收峰,表明存在甲醛的縮聚和解聚;63.23ppm是-nhch2och
2-中的c吸收峰;59.03ppm和44.88ppm分別是賽克羥基的α-c和β-c的吸收峰;63.23ppm峰的存在表明hmm與賽克和發(fā)生了醚化反應,賽克和已成功接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0032]
實施例2
[0033]
賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0034]
先將1.0kg賽克、0.4kg、0.9kg hmm和1.0kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.03kg多磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.97kg,質(zhì)量產(chǎn)率為85.7%,水溶性為0.08g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為224℃、271℃、311℃和348℃,750℃的殘余率(表示成炭性)為13.7%。
[0035]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克和通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0036]
實施例3
[0037]
賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0038]
先將1.0kg賽克、0.4kg、0.9kg hmm和1.0kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.03kg硫酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.95kg,質(zhì)量產(chǎn)率為84.8%,水溶性為0.09g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為225℃、270℃、313℃和347℃,750℃的殘余率(表示成炭性)為13.4%。
[0039]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克和通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0040]
實施例4
[0041]
賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0042]
先將0.7kg賽克、0.5kg、0.9kg hmm和1.0kg去離子水加入到帶夾套電加
熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.04kg 85%的磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.88kg,質(zhì)量產(chǎn)率為85.5%,水溶性為0.07g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為220℃、261℃、302℃和341℃,750℃的殘余率(表示成炭性)為14.2%。
[0043]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克和通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0044]
實施例5
[0045]
賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0046]
先將1.2kg賽克、0.3kg、0.9kg hmm和1.1kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.05kg 85%的磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為2.03kg,質(zhì)量產(chǎn)率為84.6%,水溶性為0.10g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為230℃、281℃、321℃和353℃,750℃的殘余率(表示成炭性)為12.6%。
[0047]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克和通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0048]
比較例1
[0049]
賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0050]
將1.45kg賽克、0.65kg hmm和0.49kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至130℃,待物料完全融化后,加入0.02kg 85%的磷酸,并于130
±
5℃反應4h,隨后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用高速粉碎機粉碎成白粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.85kg,質(zhì)量產(chǎn)率為88.1%,水溶性為0.30g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為242℃、290℃、312℃和332℃,750℃的殘余率(表示成炭性)為10.8%。
[0051]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0052]
比較例1采用的是文獻(顏博.多羥基化合物改性三聚氰胺甲醛樹脂的合成及阻燃性能研究[d],青島科技大學碩士學位論文,2022)中報道的方法。其產(chǎn)品的水溶性明顯高于以上實施例,但其初始熱穩(wěn)定性略高于實施例,750℃的殘余率(即成炭性)明顯低于實施例。
[0053]
比較例2
[0054]
賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0055]
先將2.0kg賽克、0.9kg hmm和1.5kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.07kg 85%的磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為2.55kg,質(zhì)量產(chǎn)率為87.9%,水溶性為0.15g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為245℃、289℃、315℃和333℃。
[0056]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克通過醚化已接
枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0057]
比較例2采用了實施例中的制備方法。和比較例1相比,其產(chǎn)品的水溶性明顯下降,但仍明顯高于以上實施例。產(chǎn)品的初始熱穩(wěn)定性和750℃的殘余率(即成炭性)與比較例1無明顯差異。
[0058]
比較例3
[0059]
改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0060]
先將0.8kg、0.9kg hmm和0.9kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至130℃,待物料完全融化后,加入0.02kg 85%的磷酸,并于130
±
5℃反應4h,隨后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.43kg,質(zhì)量產(chǎn)率為84.1%,水溶性為0.15g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為205℃、243℃、270℃和366℃,750℃的殘余率(即成炭性)為15.5%。
[0061]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明賽克通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0062]
比較例3采用的是文獻(顏博.多羥基化合物改性三聚氰胺甲醛樹脂的合成及阻燃性能研究[d],青島科技大學碩士學位論文,2022)中報道的方法。改性三聚氰胺甲醛樹脂的初始熱穩(wěn)定性差于賽克改性三聚氰胺甲醛樹脂和賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,但其成炭性好于后兩者。
[0063]
比較例4
[0064]
改性三聚氰胺甲醛樹脂的制備工藝,具體步驟如下:
[0065]
先將0.8kg、0.9kg hmm和1.4kg去離子水加入到帶夾套電加熱裝置的5l捏合機中,開啟攪拌并加熱至90℃,待物料完全融化后,加入0.04kg 85%的磷酸,并于100
±
5℃反應7h,隨后蒸出水份,并于170
±
5℃縮聚2h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。所得產(chǎn)品質(zhì)量為1.42kg,質(zhì)量產(chǎn)率為83.5%,水溶性為0.08g/100ml水。產(chǎn)品的t
2wt%
、t
5wt%
、t
10wt%
和t
max
分別為206℃、243℃、271℃和364℃。
[0066]
按照實施例1中的表征方式對本實施例的產(chǎn)品進行檢測,證明通過醚化已接枝到三聚氰胺甲醛樹脂上。
[0067]
比較例4采用了實施例中的制備方法。和比較例3相比,其產(chǎn)品的水溶性明顯下降,但產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和成炭性與比較例3無明顯差異。
[0068]
實施例6
[0069]
將app和成炭劑(實施例和比較例合成的改性三聚氰胺甲醛樹脂)按質(zhì)量比為3:1加入常規(guī)粉料混合機中混合10~20min得ifr,然后按以上描述的方法進行阻燃性能評價。結果列于表1。阻燃pp的耐水性試驗結果列于表2。表1中的結果表明:比較例1和比較例2合成的賽克改性樹脂與app的協(xié)效阻燃作用最好,由它們和app復配的ifr使pp達到v-0級的最小添加量為24%,但阻燃pp的顏較深,為黃至深黃;比較例3和比較例4合成的改性樹脂的協(xié)效阻燃作用最差,由它們和app復配的ifr使pp達到v-0的最小添加量為28%,但阻燃pp的顏較淺,為淡黃;實施例1-5合成的賽克和混合改性樹脂的協(xié)效阻燃作用介于兩者之間,由它們和app復配的ifr使pp達到v-0的最小添加量為26%,但阻燃pp的顏較淺,為淡黃。表2中的結果表明:由實施例1-5合成的改性樹脂阻燃的pp的耐水性最好,經(jīng)70
±
2℃溫水浸泡96h樣板的外觀無變化,阻燃等級仍為v-0級;由比較例3和
4合成的改性樹脂阻燃的pp的耐水性最差,經(jīng)70
±
2℃溫水浸泡72h,樣板的阻燃等級就降至v-1級;由比較例1和2合成的改性樹脂阻燃的pp的耐水性介于兩者之間,經(jīng)70
±
2℃溫水浸泡72h,樣板的阻燃等級仍為v-0級,但浸泡96h就降為無阻燃等級。以上結果表明賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂不僅對pp具有良好的協(xié)效阻燃作用,而且阻燃pp的顏較淺,耐水性較好。
[0070]
最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0071]
表1改性樹脂對pp的協(xié)效阻燃作用
[0072]
[0073]
表2改性樹脂對阻燃pp耐水性的影響
[0074]
技術特征:
1.一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,其特征在于,其制備方法是:先將賽克、、六羥甲基三聚氰胺和去離子水加入到帶加熱裝置的捏合機中,開啟攪拌并加熱至80~110℃,待物料完全融化后,加入催化劑,并于以上溫度醚化4~10h,隨后蒸出水份,并于150~190℃縮聚1~5h,最后冷卻至室溫,將物料從捏合機中倒出,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。2.根據(jù)權利要求1所述的一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,其特征在于,所述的制備方法中所述的六羥甲基三聚氰胺、和賽克的質(zhì)量比為1.0:0.1~0.7:0.6~1.9。3.根據(jù)權利要求1所述的一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,其特征在于,所述的制備方法中所述的催化劑為硫酸、氨基磺酸、對甲苯磺酸、磷酸和鹽酸,催化劑的質(zhì)量為六羥甲基三聚氰胺、和賽克三者總質(zhì)量的0.5%~8.0%。4.根據(jù)權利要求1所述的一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂,其特征在于,所述的制備方法中所述的去離子水的質(zhì)量為六羥甲基三聚氰胺、和賽克三者總質(zhì)量的10%~100%。
技術總結
本專利發(fā)明了一種賽克和混合改性三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法。該樹脂以六羥甲基三聚氰胺(HMM)、和賽克為原料,酸為催化劑,通過低溫醚化和高溫縮聚制得。具體過程如下:先將賽克、、HMM和去離子水加入到帶加熱裝置的捏合機中,開啟攪拌并加熱至80~110℃,待物料完全融化后,加入催化劑,并于以上溫度醚化4~10h,隨后蒸出水份,并于150~190℃縮聚1~5h,最后冷卻至室溫,再用粉碎機粉碎成粉末狀產(chǎn)品。該樹脂的優(yōu)點在于:制備工藝簡單、產(chǎn)品的水溶性很小、成炭及阻燃性能較好,制備出的阻燃制品的顏及耐水性較好,可作為膨脹型阻燃劑的成炭劑,屬于化工及高分子材料助劑領域。高分子材料助劑領域。

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