5mo 1)磷酸脲，置于500mL裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的三口 燒瓶中，向三口燒瓶中加入91.21 g去離子水使磷酸脲溶解，磷酸脲濃度為30%，再向磷酸脲 溶液中緩慢加入37.80g(0.30mol)三聚氰胺，攪拌升溫至80°C，電動(dòng)攪拌器攪拌速度控制在 200~350轉(zhuǎn)/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，反應(yīng)完畢，冷卻，抽濾，用去離子水洗滌，于70°C真空干 燥24h，碾磨，得64.00g中間體，其產(chǎn)率為82.78%，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為4.75。取25.04g中間體，將 其置于l〇〇 mL坩堝中，在馬弗爐中于400°C下煅燒3小時(shí)，冷卻，碾磨，過(guò)篩，得16.86g最終產(chǎn) 物ΜΡ0Ρ，其產(chǎn)率為67.33%，10%水泥漿的pH值為2.88，25°C下的水溶性為0.1 lg/100mL水，吸 水率為6.07%。
[0039]實(shí)施例13-15可以看出隨著煅燒溫度的不斷增加，L-MP0P的產(chǎn)率呈逐漸降低的趨 勢(shì)，而10%水泥漿的pH值呈先上升后下降的趨勢(shì)，在煅燒溫度為350°C時(shí)10%水泥漿的pH值最 大。溫度越高，L-MP0P的縮聚程度越高，但是當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，部分L-MP0P可能會(huì)發(fā)生分解，三 聚氰胺與磷酸相連的化學(xué)鍵斷開(kāi)，形成少量聚磷酸和三聚氰胺，從而導(dǎo)致L-MP0P產(chǎn)率和pH 值下降。通過(guò)檢測(cè)合成的ΜΡ0Ρ中N、P含量與理論之對(duì)比可知，在煅燒溫度為350°C所合成的 ΜΡ0Ρ中N、P含量與理論值相近，綜合以上分析，煅燒溫度應(yīng)選擇350°C。
[0040] 實(shí)施例16 稱(chēng)取39.52g( 0.25mo 1)磷酸脲，置于500mL裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的三口 燒瓶中，向三口燒瓶中加入91.21 g去離子水使磷酸脲溶解，磷酸脲濃度為30%，再向磷酸脲 溶液中緩慢加入37.80g(0.30mol)三聚氰胺，攪拌升溫至80°C，電動(dòng)攪拌器攪拌速度控制在 200~350轉(zhuǎn)/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，反應(yīng)完畢，冷卻，抽濾，用去離子水洗滌，于70°C真空干 燥24h，碾磨，得64. OOg中間體，其產(chǎn)率為82.78%，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為4.75。取25.01 g中間體，將 其置于l〇〇mL坩堝中，在馬弗爐中于350°C下煅燒2小時(shí)，冷卻，碾磨，過(guò)篩，得20.76g最終產(chǎn) 物MP0P，其產(chǎn)率為82.81%，10%水泥漿的pH值為4.22，25°C下的水溶性為0.18g/100mL水，吸 水率為0.20%。
[0041 ] 實(shí)施例17 稱(chēng)取39.52g( 0.25mo 1)磷酸脲，置于500mL裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的三口 燒瓶中，向三口燒瓶中加入91.21 g去離子水使磷酸脲溶解，磷酸脲濃度為30%，再向磷酸脲 溶液中緩慢加入37.80g(0.30mol)三聚氰胺，攪拌升溫至80°C，電動(dòng)攪拌器攪拌速度控制在 200~350轉(zhuǎn)/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，反應(yīng)完畢，冷卻，抽濾，用去離子水洗滌，于70°C真空干 燥24h，碾磨，得64.00g中間體，其產(chǎn)率為82.78%，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為4.75。取25.04g中間體，將 其置于l〇〇 mL坩堝中，在馬弗爐中于350°C下煅燒3小時(shí)，冷卻，碾磨，過(guò)篩，得19.46g最終產(chǎn) 物ΜΡ0Ρ，其產(chǎn)率為77.71%，10%水泥漿的pH值為5.94，25°C下的水溶性為0.10g/100mL水，吸 水率為0.16%。
[0042] 實(shí)施例18 稱(chēng)取39.52g( 0.25mo 1)磷酸脲，置于500mL裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的三口 燒瓶中，向三口燒瓶中加入91.21 g去離子水使磷酸脲溶解，磷酸脲濃度為30%，再向磷酸脲 溶液中緩慢加入37.80g(0.30mol)三聚氰胺，攪拌升溫至80°C，電動(dòng)攪拌器攪拌速度控制在 200~350轉(zhuǎn)/min，保溫反應(yīng)1.5小時(shí)，反應(yīng)完畢，冷卻，抽濾，用去離子水洗滌，于70°C真空干 燥24h，碾磨，得64.00g中間體，其產(chǎn)率為82.78%，反應(yīng)終點(diǎn)pH值為4.75。取25.00g中間體，將 其置于l〇〇 mL坩堝中，在馬弗爐中于350°C下煅燒4小時(shí)，冷卻，碾磨，過(guò)篩，得19.31g最終產(chǎn) 物ΜΡ0Ρ，其產(chǎn)率為77.24%，10%水泥漿的pH值為5.89，25°C下的水溶性為0.04g/100mL水，吸 水率為〇. 14%。
[0043]實(shí)施例16-18可以看出隨著煅燒時(shí)間的增加，L-MP0P的產(chǎn)率呈逐漸下降的趨勢(shì)，但 到3h以后其下降幅度變化不大，10%水泥漿的pH值呈上升的趨勢(shì)，3h后其值基本保持平穩(wěn)。 通過(guò)檢測(cè)合成的ΜΡ0Ρ中N、P含量可知，當(dāng)煅燒時(shí)間為3h時(shí)，其N(xiāo)、P含量與理論值相近，綜合以 上分析，煅燒時(shí)間控制為3h是較為合適的。
[0044]發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)本發(fā)明在最優(yōu)條件下合成的阻燃劑參數(shù)如下表： (所述最優(yōu)條件:所述磷酸脲濃度為30%，所述反應(yīng)溫度控制在80°C，所述保溫反應(yīng)時(shí)間 為1.5h，所述磷酸脲和三聚氰胺比例為1:1.2，所述煅燒溫度為350°C，煅燒時(shí)間控制為3h。） 表1 PP/L-MP0P復(fù)合材料熱分解參數(shù)
注:T5% :初始分解溫度;T5Q%:失重率為50%的溫度;Tmax :快速分解溫度;Rmax :最大分解速 率;Ce:500°C殘余量。
[0045] 表2 PP/L-MP0P復(fù)合材料錐形量熱分析參數(shù)
注:PHRR:最大熱釋放速率;THR:總釋熱量;EHC:有效燃燒熱；TTI:點(diǎn)燃時(shí)間;MLR:質(zhì)量 損失速率;Y〇): -氧化碳產(chǎn)率;YGQ2:二氧化碳產(chǎn)率;SEA:比消光面積。
[0046] 以上所述，僅是本發(fā)明較好的實(shí)例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何方式上的限制，任何未脫 離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)實(shí)例所作的任何簡(jiǎn)單修改、 等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，包括如下步驟： (1) 取一定量的磷酸脲置于裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的反應(yīng)容器中，再用 適量的水溶解，磷酸脲質(zhì)量濃度控制在10%~50%，再緩慢向反應(yīng)容器中加入一定量的三聚 氰胺，磷酸脲與三聚氰胺的摩爾比等于1:0.8~2,攪拌升溫至40~100°C，保溫反應(yīng)0.5~3 小時(shí)，冷卻，抽濾，洗滌，于70°C真空干燥24h，得中間體； (2) 將得到的中間體在馬弗爐中或回轉(zhuǎn)窯于200~400°C下煅燒1~5小時(shí)，冷卻，研磨， 過(guò)篩，即得產(chǎn)品。2. 如權(quán)利要求1所述的三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，其特征在于:所述磷酸脲濃度為 30%，所述反應(yīng)溫度控制在80°C，所述保溫反應(yīng)時(shí)間為1.5h，所述磷酸脲和三聚氰胺比例為 1:1.2，所述煅燒溫度為350°C，煅燒時(shí)間控制為3h。3. 如權(quán)利要求1所述的三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，其特征在于:磷酸脲與三聚氰胺 的反應(yīng)介質(zhì)為水，且水的添加量控制在磷酸脲質(zhì)量的50%~90%。4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，其特征在于:將三聚氰 胺緩慢添加到磷酸脲溶液中，控制添加速度，添加速度不宜過(guò)快。5. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，其特征在于:反應(yīng)過(guò)程 中，電動(dòng)攪拌器攪拌速度控制在200~350轉(zhuǎn)/min。6. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，其特征在于：中間體煅 燒在馬弗爐中或回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種三聚氰胺聚磷酸鹽的制備方法，包括如下步驟：（1）制備中間體：將磷酸脲在水中溶解，磷酸脲濃度控制在10%～50%，加入一定量的三聚氰胺與磷酸脲反應(yīng)，磷酸脲與三聚氰胺的摩爾比等于1:0.8～1.25，控制反應(yīng)溫度在25～100℃，反應(yīng)時(shí)間在0.5～2.5小時(shí)，過(guò)濾、洗滌、真空干燥，得中間體；（2）制備MPOP：將步驟A制得的中間體在200～400℃下煅燒1～5小時(shí)，冷卻，研磨，過(guò)篩，即得阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易工業(yè)化，操作條件溫和，以水為反應(yīng)介質(zhì)，清潔無(wú)污染。
【IPC分類(lèi)】C08G79/04, C07D251/54, C08L85/02, C08L23/12, C08K5/3492
【公開(kāi)號(hào)】CN105504292
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510984139
【發(fā)明人】秦軍, 劉飛, 解田, 歐斌, 陳利萍, 姜定, 田瑤珠, 呂晴
【申請(qǐng)人】甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司, 貴州大學(xué), 福州宏泰投資有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日