[发明专利]一种哌嗪改性木质素包覆红磷阻燃剂及其在PS树脂中的应用

摘要

本发明公开了一种高性能哌嗪改性木质素包覆红磷阻燃剂及其制备方法，属于聚合物材料领域。本发明以木质素、醛、哌嗪和红磷为原料，分别通过羟基化改性和Mannich反应将哌嗪分子接枝到木质素分子上，形成三维网络状大分子，再加入红磷和分散剂，通过调节溶液的pH值使哌嗪改性木质素沉淀析出并将红磷包覆，制备出一种生物质基微胶囊化红磷阻燃剂。本发明阻燃剂能有效地改善红磷在空气中不稳定的问题，延长阻燃剂存储时间，并且提高了阻燃剂与高分子材料的相容性，使红磷优异的阻燃性能得到充分利用，低添加量即可达到理想的阻燃等级；且其制备工艺简便，成本低廉，在高分子材料尤其是在聚苯乙烯（PS）树脂材料中具有良好的应用前景。

主权项

1.一种哌嗪改性木质素包覆红磷阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）木质素的羟基化改性：将碱溶于去离子水中配成碱溶液，然后将木质素于碱溶液中溶解，再将溶液加热至80‑100 ℃，待温度稳定后加入一定量的醛，200‑400 rpm搅拌反应1‑3 h；（2）哌嗪改性木质素的制备：在步骤（1）所得木质素羟基化改性溶液中缓慢加入一定量的哌嗪，80‑100℃、200‑400 rpm搅拌条件下保温反应2‑4 h；（3）哌嗪改性木质素包覆红磷的制备：在步骤（2）所得产物中加入一定量的红磷和分散剂，机械搅拌使红磷充分分散，再缓慢加入一定量的酸调节反应液pH至中性，80‑100 ℃、200‑400 rpm条件下搅拌反应0.5‑2 h，再陈化12‑24 h后真空抽滤，过滤产物经烘干、粉碎、过筛，得到土黄色粉末产物，即为所述哌嗪改性木质素包覆红磷阻燃剂。