阅读说明：本技术 一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂 (Antistatic polyethylene glycol monooleate halogen-free flame retardant ) 是由 李达峰 常玉光 金慧春 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及无卤阻燃剂制备技术领域,且公开了一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂,包括以下试验原料,聚乙二醇单油酸酯、抗氧化剂复合物、有机硅阻燃辅助剂、协同金属-非金属催化剂,所述聚乙二醇单油酸酯为油酸和聚乙二醇的聚合物。该防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂,协同金属-非金属催化剂为二氯二茂锆和<I>N</I>-溴代琥珀酰亚胺的复合物,通过二氯二茂锆,将少量聚乙二醇单油酸酯通过配位成聚乙二醛类单油酸酯化合物,在<I>N</I>-氯代琥珀酰亚胺的催化下,聚乙二醛类单油酸酯化合物氯化为聚乙二酰氯单油酸酯,聚乙二酰氯单油酸酯在聚乙二醇单油酸酯聚合物之间形成交联带,使聚乙二醇单油酸酯聚合物具有稳定的导电性能。(The invention relates to the technical field of preparation of halogen-free flame retardants, and discloses an antistatic polyethylene glycol monooleate halogen-free flame retardant which comprises the following test raw materials of polyethylene glycol monooleate, an antioxidant compound, an organosilicon flame-retardant auxiliary agent and a synergistic metal-nonmetal catalyst, wherein polyethylene glycol monooleate is a polymer of oleic acid and polyethylene glycol. The antistatic polyethylene glycol monooleate halogen-free flame retardant is prepared by mixing zirconocene dichloride and a metal-nonmetal catalyst N A compound of bromosuccinimide, a small amount of polyethylene glycol monooleate is coordinated into a polyethylene glycol dialdehyde monooleate compound through zirconocene dichloride, in the method N Under the catalysis of chlorosuccinimide, polyethylene glycol monooleate compound is chloridized into polyoxyl chloride monooleate and polyoxyl chloride monooleateThe ester forms a cross-linking band between the polyethylene glycol monooleate polymer, so that the polyethylene glycol monooleate polymer has stable conductive performance.)

一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂

技术领域

本发明涉及无卤阻燃剂制备技术领域，具体为一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂。

背景技术

阻燃剂的功能是使易燃聚合物具有难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的，目前阻燃剂主要有无机阻燃剂和有机阻燃剂，其中主要以卤素阻燃剂为主，但由于卤系阻燃剂在热裂解或燃烧时产生较多的烟和腐蚀性气体，对环境造成严重污染，卤系阻燃剂的使用已经受到越来越多的限制，并且现有的阻燃剂不具有使材料防静电的作用。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种绝缘性的纤维素基无卤阻燃剂，解决了现有阻燃剂含有毒卤素的问题，同时阻燃剂不具有防静电功能的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂，包括以下重量份数配比的原料，其特征在于：50-60份聚乙二醇单油酸酯、0.3-0.8份抗氧化剂复合物、40-50份有机硅阻燃辅助剂、0.1-0.3份协同金属-非金属催化剂。

优选的，所述聚乙二醇单油酸酯为油酸和聚乙二醇的聚合物，其制备方法如下：

（1）称取20 g油酸和50 mL1,4-二氧六环依次放入500 mL烧杯中，再加入35 g聚乙二醇和2 g催化剂苯磺酸，然后水浴加热至70 ℃，匀速搅拌12 h；

（2）反应完全后，冷却至室温，向上述步骤（1）的烧杯中加入5 碳酸氢钠，匀速搅拌20-30 min，中和苯磺酸；

（3）加入40 g聚乙二醇进行萃取，萃取后减压蒸馏除去1,4-二氧六环，过滤粗产物得到聚乙二醇单油酸酯。

优选的，所述协同金属-非金属催化剂为二氯二茂锆和N-溴代琥珀酰亚胺的复合物，其质量比为6:1。通过二氯二茂锆，将少量聚乙二醇单油酸酯通过配位成聚乙二醛类单油酸酯化合物，在N-氯代琥珀酰亚胺的催化下，聚乙二醛类单油酸酯化合物氯化为聚乙二酰氯单油酸酯，经过实验表明聚乙二酰氯单油酸酯在聚乙二醇单油酸酯聚合物之间形成交联带，使聚乙二醇单油酸酯聚合物具有稳定的导电性能，从而使涂料具有防静电的功能。

优选的，所述抗氧化剂复合物为四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯，防止聚乙二醇单油酸酯被氧化使阻燃剂失效。

优选的，所述有机硅阻燃辅助剂为羧基聚硅氧烷类阻燃辅助剂。

优选的，所述防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂，制备方法包括以下步骤：

（1）称取50-60份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.3-0.8份抗氧化剂复合物和40-50份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.1-0.3份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂。

（三）有益的技术效果

与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：

1、该绝缘性的纤维素基无卤阻燃剂通过聚乙二醇单油酸酯和有机硅阻燃辅助剂交联成为复合物，不含有毒的卤元素，而且有效地提高材料的了阻燃性，同时不会影响材料的导热性。

2、该绝缘性的纤维素基无卤阻燃剂，协同金属-非金属催化剂为二氯二茂锆和N-溴代琥珀酰亚胺的复合物，通过二氯二茂锆，将少量聚乙二醇单油酸酯通过配位成聚乙二醛类单油酸酯化合物，在N-氯代琥珀酰亚胺的催化下，聚乙二醛类单油酸酯化合物氯化为聚乙二酰氯单油酸酯，经过实验表明聚乙二酰氯单油酸酯在聚乙二醇单油酸酯聚合物之间形成交联带，使聚乙二醇单油酸酯聚合物具有稳定的导电性能，从而使涂料具有防静电的功能。

具体实施方式

一种防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂，包括以下重量份数配比的原料，其特征在于：50-60份聚乙二醇单油酸酯、0.3-0.8份抗氧化剂复合物、40-50份有机硅阻燃辅助剂、0.1-0.3份协同金属-非金属催化剂，聚乙二醇单油酸酯为油酸和聚乙二醇的聚合物，其制备方法如下：

（1）称取20 g油酸和50 mL1,4-二氧六环依次放入500 mL烧杯中，再加入35 g聚乙二醇和2 g催化剂苯磺酸，然后水浴加热至70 ℃，匀速搅拌12 h；

（2）反应完全后，冷却至室温，向上述步骤（1）的烧杯中加入5 碳酸氢钠，匀速搅拌20-30 min，中和苯磺酸；

（3）加入40 g聚乙二醇进行萃取，萃取后减压蒸馏除去1,4-二氧六环，过滤粗产物得到聚乙二醇单油酸酯。

协同金属-非金属催化剂为二氯二茂锆和N-溴代琥珀酰亚胺的复合物，其质量比为6:1。通过二氯二茂锆，将少量聚乙二醇单油酸酯通过配位成聚乙二醛类单油酸酯化合物，在N-氯代琥珀酰亚胺的催化下，聚乙二醛类单油酸酯化合物氯化为聚乙二酰氯单油酸酯，经过实验表明聚乙二酰氯单油酸酯在聚乙二醇单油酸酯聚合物之间形成交联带，使聚乙二醇单油酸酯聚合物具有稳定的导电性能，从而使涂料具有防静电的功能，抗氧化剂复合物为四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯，防止聚乙二醇单油酸酯被氧化使阻燃剂失效，所述有机硅阻燃辅助剂为羧基聚硅氧烷类阻燃辅助剂，防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂，制备方法包括以下步骤：

（1）称取50-60份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.3-0.8份抗氧化剂复合物和40-50份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.1-0.3份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂。

实施例1：

（1）称取50份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.3份抗氧化剂复合物和40份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.1份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40 ℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂组分1。

实施例2：

（1）称取55份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.3份抗氧化剂复合物和45份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.1份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40 ℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂组分2。

实施例3：

（1）称取55份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.6份抗氧化剂复合物和45份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.3份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40 ℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂组分3。

实施例4：

（1）称取60份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.7份抗氧化剂复合物和45份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.2份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40 ℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂组分4。

实施例5：（1）称取60份聚乙二醇单油酸酯，加入500 mL烧杯中，再加入200 ml乙醇，再称取0.8份抗氧化剂复合物和50份有机硅阻燃辅助剂，依次加入烧杯中，水浴加热至80-85 ℃，快速搅拌0.5-1 h，搅拌过程中不断补加乙醇，使溶液量维持在使200 mL，使抗氧化剂复合物和有机硅阻燃辅助剂充分与与聚乙二醇单油酸酯混合均匀；

（2）称取0.3份协同金属-非金属催化剂加入上述步骤（1）溶液中，水浴加热至40 ℃，匀速搅拌2-3 h，使少量的聚乙二醇单油酸酯经过氧化和卤化生成少量的聚乙二酰氯单油酸酯；

（3）将上述步骤（2）中的物料冷却至室温，通过减压蒸馏，通过300目网筛得到防静电的聚乙二醇单油酸酯无卤阻燃剂组分5。