本發(fā)明屬于阻燃劑領(lǐng)域，尤其涉及一種類水滑石復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著科技發(fā)展，高分子聚合物材料的應(yīng)用范圍越來越廣，但是聚合物材料具有易燃的特性造成了許多安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。因此，提高聚合物材料的阻燃性，已經(jīng)成為安全科學(xué)與工程領(lǐng)域的重大課題。鹵素系阻燃劑由于阻燃效果佳、添加量低、與聚合物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，多年來一直是阻燃各種聚合物的首選。然而，隨著環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，歐盟發(fā)布了rohs《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》和weee《報廢電子電氣設(shè)備指令》，規(guī)定在歐盟銷售的電子和電氣產(chǎn)品中不能含有汞、鉛、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯以及多溴聯(lián)苯醚等有毒物質(zhì)，這些指令使無鹵化阻燃劑成為大勢所趨。其中類水滑石是一類綠色環(huán)保阻燃劑，其結(jié)構(gòu)式如式(ⅰ)所示。類水滑石化合物(layereddoublehydroxide，ldh)是由帶正電荷的金屬氫氧化物層和層間電荷平衡陰離子構(gòu)成的層狀雙金屬氫氧化物。可用通式表示，其中m2+為二價金屬陽離子，m3+為三價金屬陽離子，所述m2+與m3+的金屬元素各不相同，an-為負(fù)電荷數(shù)為n的陰離子，x為m3+/(m2++m3+)的物質(zhì)量的比，y為水分子個數(shù)。由于類水滑石具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以有效的提高聚合物材料的阻燃性、抑煙性以及材料的熱穩(wěn)定性；但是類水滑石表面羥基的存在，導(dǎo)致其具有較強(qiáng)的親水性，在添加聚合物中到作為阻燃劑時，表面與聚合物的極性存在較大差異，使得兩者之間的相容性較差，難以均勻分散，這不僅影響阻燃效果，而且對聚合物的加工性能和機(jī)械性能影響較大。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的類水滑石系阻燃劑具有分散性差，與聚合物難以相容等技術(shù)缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于此，本發(fā)明目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)的類水滑石系阻燃劑具有分散性差，與聚合物難以相容等技術(shù)缺陷，提供了一種類水滑石復(fù)合物，由類水滑石經(jīng)改性得到。所述類水滑石表面羥基與異氰酸硅烷偶聯(lián)劑一端的異氰酸基團(tuán)反應(yīng)鍵合，所述異氰酸硅烷偶聯(lián)劑另一端的烷氧基水解生成硅羥基，然后與硅磷化合物中烷氧基水解生成的硅羥基發(fā)生脫水縮合，所述磷硅化合物結(jié)構(gòu)式為或中的一種；所述類水滑石的結(jié)構(gòu)通式為其中m2+為二價金屬陽離子，m3+為三價金屬陽離子，所述m2+與m3+的金屬元素各不相同，an-為負(fù)電荷數(shù)為n的陰離子，x為m3+/(m2++m3+)的物質(zhì)量的比，y為水分子個數(shù)；所述類水滑石復(fù)合物具有式(ⅱ)或式(iii)所示結(jié)構(gòu)，ldhs表示為類水滑石：其中r為或其異構(gòu)體或其中n為2的整數(shù)；m2+為mg2+、zn2+、ca2+、cu2+、zn2+或ni2+中的一種或多種，m3+為fe3+或al3+，an-為co32-、no3-、so42-、sdbs中的一種或多種。作為優(yōu)選，所述異氰酸硅烷偶聯(lián)劑為異氰酸丙基三乙氧基硅烷。作為優(yōu)選，所述二價金屬陽離子與三價金屬陽離子的摩爾之比為m2+∶m3+＝2∶1。作為優(yōu)選，所述類水滑石中二價金屬陽離子為mg2+和zn2+，三價金屬陽離子m3+為al3+，陰離子an-為co32-。進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了制備所述類水滑石復(fù)合物的方法，包括如下步驟：1)將類水滑石與異氰酸硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物；所述類水滑石結(jié)構(gòu)式為2)將中間產(chǎn)物與磷硅化合物反應(yīng)，即得到類水滑石復(fù)合物，即式(ⅱ)或式(ⅲ)所示結(jié)構(gòu)；所述磷硅化合物結(jié)構(gòu)式為中的一種或多種。作為優(yōu)選，將所述步驟2)類水滑石復(fù)合物分散在無水乙醇中，洗滌1-2次，在50-60℃真空條件下干燥得到高純度的類水滑石復(fù)合物。本發(fā)明作為優(yōu)選，所述類水滑石采用恒定ph值共沉淀法合成層板上含有mg、zn、al三種金屬元素的類水滑石，其中mg和zn元素具有抑煙作用。本發(fā)明使用的類水滑石，其化學(xué)通式結(jié)構(gòu)如圖1所示，經(jīng)過異氰酸硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面有機(jī)改性后，可以極大改善類水滑石在聚合物中的分散性，改善由類水滑石在聚合物中分散不均勻而對聚合物力學(xué)性能和阻燃性能的影響。由于異氰酸硅烷偶聯(lián)劑含有既能與無機(jī)物質(zhì)表面形成化學(xué)鍵的基團(tuán)，也含有能與有機(jī)物反應(yīng)的官能團(tuán)，本發(fā)明中通過異氰酸硅烷偶聯(lián)劑中烷氧基水解生成的硅羥基與有機(jī)磷硅化合物水解生成的硅羥基脫水縮合而連接，因此，有機(jī)磷硅化合物和無機(jī)類水滑石阻燃劑可以通過異氰酸硅烷偶聯(lián)劑的“橋梁作用”以化學(xué)鍵連接起來，一方面提高了無機(jī)阻燃劑在聚合物的分散性，改性后的類水滑石在熱分解過程中，在脫去層間的水分子、層間的陰離子以及層板上面的羥基時會吸收大量的熱量，塌陷的層板形成致密的納米結(jié)構(gòu)炭層能夠阻斷可燃物進(jìn)入燃燒區(qū)，起到隔氧、隔熱的作用；另一方面有機(jī)磷硅化合物在聚合物降解過程中具有促進(jìn)成炭以及捕獲自由基的作用，將多種阻燃機(jī)理協(xié)同的技術(shù)效果，同時發(fā)揮氣相和凝聚相阻燃的特性，會顯著提高阻燃劑的阻燃性。作為優(yōu)選，所述的制備方法為γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物反應(yīng)而成；所述的制備方法為乙烯基三甲氧基硅烷與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物反應(yīng)而成；所述的制備方法為異氰酸丙基三乙氧基硅烷與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物反應(yīng)而成。作為優(yōu)選，所述γ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(gptms)與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)用無水乙醇作為溶劑，升溫至150℃反應(yīng)6h而成，其摩爾比為dopo：gptms＝1:1反應(yīng)而成；所述乙烯基三甲氧基硅烷(vts)與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)在偶氮二異丁氰的催化下反應(yīng)而成，其摩爾比為dopo：vts＝1:1反應(yīng)而成；所述異氰酸丙基三乙氧基硅烷(ipts)與9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)在三乙胺的催化下反應(yīng)而成，其摩爾比為dopo：ipts＝1:1反應(yīng)而成。作為優(yōu)選，所述類水滑石與異氰酸硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量比為(5∶1)-(5∶4)；所述磷硅化合物與類水滑石質(zhì)量比為(1∶1)-(3∶1)。其中，9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(dopo)是有機(jī)磷阻燃劑其中的一種，在阻燃樹脂中表現(xiàn)出好的阻燃性；由于dopo的剛性結(jié)構(gòu)和具有較高的環(huán)保性、好的熱穩(wěn)定性和燃燒過程中較少的煙氣的釋放。改性后的類水滑石中磷硅化合物的dopo具有催化成炭以捕獲自由基的作用；硅在燃燒的過程向聚合物表面遷移，形成富含硅的堅(jiān)固炭層，起到隔絕氧氣、隔絕熱量的作用。主要通過凝聚相中具有催化成炭和在氣相中切斷自由基鏈反應(yīng)實(shí)現(xiàn)阻燃。作為優(yōu)選，制備所述類水滑石復(fù)合物的方法中步驟1)將類水滑石與異氰酸硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)時使用催化劑ⅰ催化反應(yīng)；所述催化劑ⅰ為二丁基錫二月桂酸酯、n，n，n'，n'-四甲基亞烷基二胺、三乙胺或n，n'-二甲基吡啶中的一種。作為優(yōu)選，所述步驟1)的類水滑石與異氰酸硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)時，反應(yīng)溫度為60℃-70℃，攪拌時間為12h-13h。作為優(yōu)選，所述步驟2)的中間產(chǎn)物和磷硅化合物反應(yīng)時，反應(yīng)溫度為60℃-70℃，攪拌時間為2h-3h。更為優(yōu)選，所述步驟2)中將中間產(chǎn)物與磷硅化合物先在酸性介質(zhì)反應(yīng)2h-3h后調(diào)節(jié)為堿性介質(zhì)反應(yīng)2h-3h。作為優(yōu)選，所述步驟2)使用酸調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)酸性介質(zhì)和使用堿調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)堿性介質(zhì)。作為優(yōu)選，所述步驟2)中的酸調(diào)節(jié)劑為鹽酸和所述步驟2)中的堿調(diào)節(jié)劑為氨水。作為優(yōu)選，所述酸性介質(zhì)促進(jìn)步驟2)磷硅化合物的硅氧基水解為硅烴基和中間產(chǎn)物表面異氰酸硅烷偶聯(lián)劑的烷氧基水解為硅烴基。作為優(yōu)選，所述堿性介質(zhì)促進(jìn)步驟2)中間產(chǎn)物的硅烴基與磷硅化合物的硅烴基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)。作為優(yōu)選，所述步驟1)的類水滑石、異氰酸硅烷偶聯(lián)劑要置于有機(jī)溶劑和惰性氣氛中反應(yīng)；所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、無水乙醇或二氯甲烷中的一種；所述惰性氣體為氮?dú)?、氦氣或氬氣中的一種。作為優(yōu)選，所述步驟2)的中間產(chǎn)物和磷硅化合物反應(yīng)時要置于有機(jī)溶劑和惰性氣氛中反應(yīng)；所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、無水乙醇或二氯甲烷中的一種；所述惰性氣體為氮?dú)?、氦氣或氬氣中的一種。本發(fā)明提供的類水滑石復(fù)合物在聚合物材料阻燃中的應(yīng)用。作為優(yōu)選，所述聚合物材料為環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯等材料。更優(yōu)選的，所述聚合物材料為環(huán)氧樹脂。本發(fā)明制備的類水滑石復(fù)合物應(yīng)用在環(huán)氧樹脂中效果最佳，因?yàn)?，類水滑石?fù)合物上面的叔氨基可與環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，從而進(jìn)一步提高類水滑石復(fù)合物在聚合物中的分散性，增強(qiáng)其阻燃性能。綜上所述，本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，首次采用含異氰酸根和烷氧基雙官能團(tuán)的異氰酸硅烷偶聯(lián)劑先對類水滑石表面改性，用異氰酸硅烷偶聯(lián)劑作為中間“橋梁作用”，通過磷硅化合物水解生成的硅羥基與中間產(chǎn)物表面的異氰酸硅烷偶聯(lián)劑水解生成的硅羥基發(fā)生“水解縮合”反應(yīng)，從而將磷硅化合物與類水滑石連接，制備出一種類水滑石復(fù)合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的類水滑石復(fù)合物具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)本發(fā)明先采用了異氰酸硅烷偶聯(lián)劑將類水滑石改性，以異氰酸硅烷偶聯(lián)劑為“橋梁”，通過脫水縮合連接方式將類水滑石與磷硅化合物連接起來，提高了類水滑石在聚合物中均勻的分散性，解決類水滑石在聚合物中分散性差的問題；同時，磷硅化合物在聚合物降解的過程中具有促進(jìn)成炭以及捕獲自由基的作用，進(jìn)一步提高阻燃劑的阻燃作用；2)本發(fā)明的類水滑石含具有阻燃和抑煙性能的mg、zn、al三種金屬元素，總體性能比現(xiàn)有技術(shù)的mg、al兩種金屬離子的類水滑石顯著提高；3)本發(fā)明的類水滑石復(fù)合物實(shí)現(xiàn)了多種阻燃機(jī)理之間協(xié)同的技術(shù)效果，同時發(fā)揮氣相和凝聚相阻燃的特性，提高阻燃劑的阻燃性；4)本發(fā)明的類水滑石復(fù)合物不含有汞、鉛、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯以及多溴聯(lián)苯醚等有毒物質(zhì)，對人體、環(huán)境無害。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1示類水滑石ldhs的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示磷硅化合物表面改性類水滑石和類水滑石紅外圖譜；圖3示磷硅化合物表面改性類水滑石和類水滑石x-射線衍射圖譜；圖4示極限氧指測試殘?zhí)繄D；圖5示環(huán)氧樹脂與添加10wt％的dopo-ipts-ldhs阻燃劑的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的tg圖；圖6示磷硅化合物表面改性類水滑石結(jié)構(gòu)示意圖，其中r為中的一種或多種；m2+為mg2+和zn2+，m3+為al3+，an-為co32-、no3-、so42-或sdbs中的一種。其中，附圖標(biāo)記，1為ldhs、2為dopo-ipts-ldhs、3為無添加阻燃劑的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、4為添加10wt％的本發(fā)明類水滑石復(fù)合物的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、5為類水滑石的層板結(jié)構(gòu)、6為類水滑石的層間結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種類水滑石復(fù)合物及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷。下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。其中，本發(fā)明實(shí)施例所用材料均為市售。實(shí)施例1制備類水滑石復(fù)合物步驟如下：1)取5.4g的9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)、6.2g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷(ipts)、0.1g的三乙胺和40ml的二氯甲烷混合加入到配有通入氮?dú)獾娜跓恐小Ｖ笤谑覝叵鲁掷m(xù)攪拌反應(yīng)12h，此后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾除掉溶劑，得到白色粘稠的磷硅化合物(dopo-ipts)；2)分別取5.0g的類水滑石(類水滑石的立體結(jié)構(gòu)如圖1所示，ldhs)、1.0g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷、0.1g的正丁基錫二月桂酸、100ml的四氫呋喃加入到配有回流冷凝管，滴液漏斗和通入氮?dú)獾娜跓恐?，并升溫?0℃持續(xù)攪拌12h，得到中間產(chǎn)物；3)將5.0g的磷硅化合物(dopo-ipts)分散在四氫呋喃(50ml)加入到步驟2)反應(yīng)體系中，再加入10ml的去離子水和1ml的鹽酸(1.0mol/l)，60℃并攪拌2小時。隨后再加入1ml氨水，60℃并攪拌2小時；4)攪拌結(jié)束用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中除掉溶劑，得到白色粉末，將白色粉末分散在無水乙醇中，抽濾、洗滌并在60℃真空干燥箱干燥12h，即得到類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs)。實(shí)施例2對表面改性的類水滑石復(fù)合物(實(shí)施例1)和不改姓的類水滑石進(jìn)行紅外分析。如圖2所示。表面改性的類水滑石(標(biāo)記為2)在2930cm-1附近出現(xiàn)了-ch3和ch2-的伸縮振動峰，在1621cm-1出現(xiàn)c＝o的伸縮振動峰，在1467cm-1出現(xiàn)了p-ph的伸縮振動峰，在1194cm-1處出現(xiàn)p＝o的伸縮振動峰，說明層板上羥基與ipts的異氰酸基團(tuán)發(fā)生了反應(yīng)。實(shí)施例3為了進(jìn)一步證明磷硅化合物只是對類水滑石進(jìn)行表面改性，對改性后的類水滑石復(fù)合物(實(shí)施例1)進(jìn)行xrd分析。由圖3中可以看出，類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs，標(biāo)記為2)的(003)晶面和(006)晶面對應(yīng)的衍射峰與類水滑石(ldhs，標(biāo)記為1)的(003)和(006)晶面對應(yīng)的衍射峰的位置沒有發(fā)生改變，進(jìn)一步說明類水滑石與磷硅化合物的反應(yīng)只是發(fā)生在類水滑石表面。實(shí)施例4制備類水滑石復(fù)合物步驟如下：1)取5.4g的9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)、6.2g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷(ipts)、0.1g的三乙胺和40ml的二氯甲烷混合加入到配有通入氮?dú)獾娜跓恐?。之后在室溫下持續(xù)攪拌反應(yīng)12h，此后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾除掉溶劑，得到白色粘稠的磷硅化合物(dopo-ipts)；2)分別取5.0g的類水滑石、2.0g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷、0.1g的正丁基錫二月桂酸、100ml的四氫呋喃加入到配有回流冷凝管的，滴液漏斗和通入氮?dú)獾娜跓恐?，升溫?0℃并持續(xù)攪拌12h，得到中間產(chǎn)物；3)將10.0g的dopo-ipts分散在四氫呋喃(50ml)加入到步驟2)的反應(yīng)體系中，再加入10ml的去離子水和1ml的鹽酸，60℃并持續(xù)攪拌3小時，隨后再加入1ml的氨水，60℃并持續(xù)攪拌3小時；4)攪拌結(jié)束之后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中除掉溶劑，得到白色粉末，將白色粉末分散在無水乙醇中，抽濾、洗滌并在60℃真空干燥箱干燥12h，即得到類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs)。實(shí)施例5制備類水滑石復(fù)合物步驟如下：1)取5.4g的9，10-二氫-9-氧雜-10-氧化物(dopo)、6.2g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷(ipts)、0.1g的三乙胺和40ml的二氯甲烷混合加入到配有通入氮?dú)獾娜跓恐?。之后在室溫下持續(xù)攪拌反應(yīng)12h，此后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾除掉溶劑，得到白色粘稠的磷硅化合物(dopo-ipts)；2)取5.0g的類水滑石、4.0g的異氰酸丙基三乙氧基硅烷、0.1g的正丁基錫二月桂酸、100ml的四氫呋喃混合并加入到配有回流冷凝管，滴液漏斗和通入氮?dú)獾乃目跓恐?，并升溫?0℃持續(xù)攪拌13h，得到中間產(chǎn)物；3)將15.0g的dopo-ipts分散在四氫呋喃(50ml)加入到步驟2)的反應(yīng)體系中，再加入10ml的去離子水和1ml的鹽酸，70℃并持續(xù)攪拌2小時。隨后再加入1ml的氨水，70℃并持續(xù)攪拌3小時；4)攪拌結(jié)束后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中除掉溶劑，得到白色粉末，將白色粉末分散在無水乙醇中，抽濾、洗滌并在60℃真空干燥箱干燥12h，即得類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs)。以上實(shí)施例采用不同含量的原料均能制備得到類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs)，實(shí)施例2和3的紅外分析和xrd分析可證明均可成功制備得到本發(fā)明的類水滑石復(fù)合物。實(shí)施例6本實(shí)施例以實(shí)施例1制備的(dopo-ipts-ldhs)為例。采用的實(shí)施例1(dopo-ipts-ldhs)和未改性的類水滑石(ldhs)作為阻燃劑填料。取5.0g的實(shí)施例1(dopo-ipts-ldhs)阻燃劑填料與95g的環(huán)氧樹脂(ep)和24.51g的固化劑4，4-二氨基二苯甲烷采用高速分散機(jī)分散均勻，通過三輥研磨機(jī)研磨之后，真空脫泡灌入自制的聚四氟乙烯模板中。其固化條件為100℃保持2h，150℃保持2h，脫模得到實(shí)驗(yàn)組4(測試阻燃環(huán)氧樹脂材料樣品4)；取10.0g的取實(shí)施例1(dopo-ipts-ldhs)阻燃劑填料與90.0g環(huán)氧樹脂和23.2g的固化劑4,4-二氨基二苯甲烷采用高速分散機(jī)分散均勻，通過三輥研磨機(jī)研磨之后，真空脫泡灌入自制的聚四氟乙烯模板中。其固化條件為100℃保持2h，150℃保持2h，脫模得到實(shí)驗(yàn)組5(測試阻燃環(huán)氧樹脂材料樣品5)；使用5.0g的未改性的類水滑石作為阻燃劑填料和環(huán)氧樹脂(ep)、固化劑4，4-二氨基二苯甲烷以實(shí)驗(yàn)組4和5同樣的方法制備得到實(shí)驗(yàn)組2(測試阻燃環(huán)氧樹脂材料樣品2)；使用10.0g的未改性的類水滑石作為阻燃劑填料和環(huán)氧樹脂(ep)、固化劑4，4-二氨基二苯甲烷以實(shí)驗(yàn)組4和5同樣的方法制備得到實(shí)驗(yàn)組3(測試阻燃環(huán)氧樹脂材料樣品3)；不加阻燃劑以實(shí)驗(yàn)組4和5同樣的方法制備制備得到實(shí)驗(yàn)組1(測試阻燃環(huán)氧樹脂材料樣品1)，并對實(shí)驗(yàn)組1-5進(jìn)行氧指數(shù)測試，結(jié)果如表1所示。表1不同添加量阻燃劑填料的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的極限氧指數(shù)序號組分質(zhì)量比(％)loi(％)實(shí)驗(yàn)組1ep10019.5實(shí)驗(yàn)組2ep/ldhs95/520.5實(shí)驗(yàn)組3ep/ldhs90/1022.0實(shí)驗(yàn)組4ep/dopo-ipts-ldhs95/521.0實(shí)驗(yàn)組5ep/dopo-ipts-ldhs90/1024.0由表1和圖4可知，使用本發(fā)明的類水滑石復(fù)合物(dopo-ipts-ldhs)能明顯提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的極限氧指數(shù)，氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒，一般認(rèn)為氧指數(shù)<22屬于易燃材料，從上述數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明在dopo-ipts-ldhs的添加量為5wt％時氧指數(shù)大于22，不是易燃材料。實(shí)施例7本實(shí)施例以實(shí)施例1制備的(dopo-ipts-ldhs)為例，羧基磷雜菲化合物改性水滑石得到的復(fù)合物為對比例。采用的實(shí)施例1(dopo-ipts-ldhs)和對比例作為阻燃劑填料。參照實(shí)施例6所述方法測定這兩種阻燃劑填料制備的復(fù)合材料的極限氧指數(shù)，實(shí)施例1和對比例制備復(fù)合材料的添加量均為10wt％時，本發(fā)明類水滑石復(fù)合物所制得的復(fù)合材料loi氧指數(shù)為24.0％，羧基磷雜菲化合物改性水滑石制得的復(fù)合材料loi氧指數(shù)為21.8％，由此可見，通過異氰酸硅烷偶聯(lián)劑和硅磷化合物改性水滑石得到的類水滑石復(fù)合物阻燃效果比羧基磷雜菲化合物改性水滑石得到的阻燃劑效果更佳。由此可見，本發(fā)明的類水滑石復(fù)合物比其他物質(zhì)改性水滑石的復(fù)合物阻燃效果更佳。實(shí)施例8對實(shí)施例1制備的環(huán)氧樹脂(實(shí)驗(yàn)組1)和添加10wt％的本發(fā)明類水滑石復(fù)合物(實(shí)驗(yàn)組5)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料進(jìn)行熱分析。如圖5所示，添加10wt％的羧基磷雜菲化合物改性水滑石類水滑石復(fù)合物(實(shí)驗(yàn)組5，標(biāo)記為4)的環(huán)氧樹脂在800℃時殘?zhí)苛繛?.38％，而純環(huán)氧樹脂(實(shí)驗(yàn)組1，標(biāo)記為3)在800℃殘?zhí)苛?％；對比可以發(fā)現(xiàn)，羧基磷雜菲化合物改性水滑石類水滑石復(fù)合物在熱氧降解過程中具有催化成炭的作用，而炭層能夠起到隔絕氧氣、隔絕熱量的作用，從而起到阻燃效果；側(cè)面說明類水滑石復(fù)合阻燃劑具有促進(jìn)成炭的作用從而起到阻燃的作用。綜上所述，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷。本發(fā)明的目的在于解決了現(xiàn)有技術(shù)的類水滑石系阻燃劑具有分散性差，與聚合物難以相容等技術(shù)缺陷，提供了一種類水滑石復(fù)合物不僅解決類水滑石在聚合物中分散性差的問題，而且所述類水滑石復(fù)合物中含有磷硅化合物在聚合物降解的過程中具有促進(jìn)成炭以及捕獲自由基的作用，提高類水滑石阻燃劑的阻燃作用；本發(fā)明的類水滑石含有mg、zn、al三種金屬元素其阻燃和抑煙效果顯著提高，還實(shí)現(xiàn)了多種阻燃機(jī)理之間協(xié)同的技術(shù)效果，同時發(fā)揮氣相和凝聚相阻燃的特性，提高阻燃劑的阻燃性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12