一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐及其制备方法.pdf

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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410024185.X (22)申请日 2014.01.20 C08K 9/10(2006.01) C08K 3/32(2006.01) (73)专利权人 合肥安聚达新材料科技有限公司 地址 230027 安徽省合肥市蜀山区肥西路 58 号兴科大厦 1911 室 (72)发明人 杨伟 时虎 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 CN 102838098 A,2012.12.26, (54) 发明名称 一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐 及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种。

2、硅氧化合物微胶囊化稀 土金属次磷酸盐及其制备方法，其是稀土金 属次磷酸盐表面包覆硅氧化合物的一种具有 核 - 壳结构的稀土金属次磷酸盐 ；其分子式为 Ln(H2PO2)3(H2O)n；制备方法为 ：将按次磷酸 重量 5-10 倍的乙醇水和次磷酸混合均匀，加入 氢氧化钠调节pH值为3-5，然后加入按次磷酸重 量 1-5% 的表面活性剂，同时滴加按次磷酸重量 1-3 倍的正硅酸四乙酯乙醇溶液和按次磷酸重量 1-3 倍的稀土金属氯化盐水溶液，搅拌反应，冷 却、过滤、洗涤反应产物，干燥后，即得成品 ； 本发明的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐 热稳定性好、耐水性好、颗粒尺寸均一、大量添 加不会造成聚。

3、合物材料力学性能下降。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 刘宇雄 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 CN 103772748 B 2016.03.23 CN 103772748 B 1/1 页 2 1.一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐， 其特征在于， 其为稀土金属次磷酸盐 表面包覆硅氧化合物的一种具有核 - 壳结构的稀土金属次磷酸盐 ； 所述稀土金属次磷酸盐 的分子式为 Ln(H2PO2)3(H2O)n， 其中， Ln 为 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb 或 Dy 中的任意一 种 ； n 为 。

4、0 或 1。 2.如权利要求 1 所述的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐的制备方法， 其特征在 于包括以下步骤 ： 首先配置乙醇与水重量比为 8-10:1 的乙醇水溶液， 其次将按次磷酸重量 5-10倍的乙醇水和次磷酸混合均匀， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠调节pH值为3-5 ； 然后加入按次磷酸重量 1-5% 的表面活性剂， 再以 3-10 毫升 / 分钟的速度同时滴加按次磷 酸重量 1-3 倍的正硅酸四乙酯乙醇溶液和按次磷酸重量 1-3 倍的稀土金属氯化盐水溶液， 在 40-60下搅拌 2-4 小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产物， 干燥后， 即得到硅氧化合物微胶囊 化稀土金属次磷。

5、酸盐 ； 所述的正硅酸四乙酯乙醇溶液是正硅酸四乙酯浓度为 10% 的乙醇溶液。 3.根据权利要求 2 所述的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐的制备方法， 其特征 在于， 所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基酚聚氧乙烯醚、 十六烷基三甲基溴化 铵、 三辛基甲基氯化铵、 双十二烷基二甲基氯化铵中的一种或多种。 4.根据权利要求 2 所述的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐的制备方法， 其特征 在于， 所述的稀土金属氯化盐水溶液是稀土金属氯化盐浓度为 50% 的水溶液。 5.根据权利要求 2 所述的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐的制备方法， 其特征 在于， 所述的稀土金属氯化盐为氯化镧。

6、、 氯化铈、 氯化镨、 氯化钕、 氯化钐、 氯化铕、 氯化钆、 氯化铽或氯化镝中的任意一种。 权 利 要 求 书 CN 103772748 B 2 1/3 页 3 一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于阻燃剂技术领域， 具体涉及一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸 盐及其制备方法。 背景技术 0002 近年来， 次磷酸盐由于具有较高的阻燃效率， 受到了国内外阻燃界的极大关注， 它 在工程塑料中的阻燃效率几乎可以和含卤阻燃剂相媲美， 且在使用过程中不会对环境造成 影响。次磷酸盐分为有机次磷酸盐和无机次磷酸盐两种。有机次磷酸盐的制备过程较为复 杂， 工艺。

7、要求较高， 导致其生产成本较高， 很难推广应用。无机次磷酸盐的制备方法较为简 单， 成本较低。 以次磷酸铝为代表的无机次磷酸盐已逐渐应用于工程塑料的阻燃改性中。 例 如中国专利CN1997698A和CN1926192A公开了以次磷酸铝为主要阻燃剂对聚酯或尼龙进行 阻燃处理的技术。然而， 次磷酸铝的密度较小， 单位质量的阻燃剂具有较大的体积， 大量添 加会造成聚合物材料力学性能的大幅下降。为此， 中国专利 CN102838098A 报道了一种稀土 金属次磷酸盐及其制备方法， 以克服次磷酸铝存在的密度小、 大量添加影响聚合物力学性 能等缺点。然而， 以该方法制备出的稀土金属次磷酸盐与次磷酸铝一样，。

8、 存在热稳定性差、 耐水性差、 颗粒尺寸不均一等缺点， 阻碍了其在聚合物材料中的应用。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐及其制备方法， 以克服现有技术中存在的次磷酸盐热稳定性差、 耐水性差、 颗粒尺寸不均一、 大量添加会造 成聚合物材料力学性能大幅下降等缺点。 0004 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下 ： 0005 一种硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐， 其特征在于， 其为稀土金属次磷酸 盐表面包覆硅氧化合物的一种具有核 - 壳结构的稀土金属次磷酸盐 ； 所述稀土金属次磷酸 盐的分子式为 Ln(H2PO2)3(H2O)n， 其中， Ln。

9、 为 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb 或 Dy 中的任意一 种 ； n 为 0 或 1。 0006 本发明硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐的制备方法， 其特征在于包括以下 步骤 ： 首先配置乙醇与水重量比为8-10:1的乙醇水溶液， 其次将按次磷酸重量5-10倍的乙 醇水和次磷酸混合均匀， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠调节 pH 值为 3-5 ； 然后加入按 次磷酸重量 1-5% 的表面活性剂， 再以 3-10 毫升 / 分钟的速度同时滴加按次磷酸重量 1-3 倍的正硅酸四乙酯乙醇溶液和按次磷酸重量 1-3 倍的稀土金属氯化盐水溶液， 在 40-60 下搅。

10、拌 2-4 小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产物， 干燥后， 即得到硅氧化合物微胶囊化稀土金属 次磷酸盐。 0007 所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基酚聚氧乙烯醚、 十六烷基三甲基 溴化铵、 三辛基甲基氯化铵、 双十二烷基二甲基氯化铵中的一种或多种。 0008 所述的正硅酸四乙酯乙醇溶液是正硅酸四乙酯浓度为 10% 的乙醇溶液。 说 明 书 CN 103772748 B 3 2/3 页 4 0009 所述的稀土金属氯化盐水溶液是稀土金属氯化盐浓度为 50% 的水溶液。 0010 所述的稀土金属氯化盐为氯化镧、 氯化铈、 氯化镨、 氯化钕、 氯化钐、 氯化铕、 氯化 钆、 氯化铽或氯。

11、化镝中的任意一种。 0011 由于上述方案的运用， 本发明与现有技术相比具有下列优点和效果 ： 0012 本发明的硅氧化合物微胶囊化稀土金属次磷酸盐是采用一步法所制备得到的， 该 方法不仅简单实用， 而且可以大幅降低生产成本。由于在本发明方法中采用的表面活性剂 可以控制稀土金属次磷酸盐的晶体生长、 调节硅氧化合物的均匀包覆， 因此采用本发明方 法所制备得的微胶囊化稀土金属次磷酸盐， 其颗粒尺寸较小， 且尺寸较为均一。同时， 作为 壳层物质的硅氧化合物不仅可以改善稀土金属次磷酸盐与聚合物基体的相容性， 提高复合 材料的力学性能， 而且可以提高稀土金属次磷酸盐的耐水性和热稳定性， 从而提高复合材 。

12、料的耐候性。 此外， 硅氧化合物和稀土金属次磷酸盐还可以起到一定的协同阻燃作用， 进而 提高阻燃效率。 具体实施方式 0013 首先配置好正硅酸四乙酯浓度为10%的乙醇溶液和稀土金属氯化盐浓度为50%的 水溶液。 0014 实施例 1 ： 0015 首先配置乙醇与水重量比为 8:1 的乙醇水溶液， 其次将 20g 的次磷酸溶解于 100g 已配置好的乙醇水溶液中， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠至该溶液的 pH 值为 3， 然后 加入 0.2g 脂肪醇聚氧乙烯醚， 再将 20g 正硅酸四乙酯乙醇溶液和 20g 氯化镧水溶液以 3 毫 升 / 分钟的速度同时逐滴加入上述溶液中， 在 40下搅。

13、拌 2 小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产 物， 干燥后， 即得硅氧化合物微胶囊化次磷酸镧。 0016 实施例 2 ： 0017 首先配置乙醇与水重量比为 9:1 的乙醇水溶液， 其次将 20g 的次磷酸溶解于 100g 已配置好的乙醇水溶液中， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠至该溶液的 pH 值为 4， 然后 加入 0.6g 烷基酚聚氧乙烯醚， 再将 40g 正硅酸四乙酯乙醇溶液和 40g 氯化铈水溶液以 5 毫 升 / 分钟的速度同时逐滴加入上述溶液中， 在 50下搅拌 3 小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产 物， 干燥后， 即得硅氧化合物微胶囊化次磷酸铈。 0018 实施例 3 ： 。

14、0019 首先配置乙醇与水重量比为10:1的乙醇水溶液， 其次将20g的次磷酸溶解于100g 已配置好的乙醇水溶液中， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠至该溶液的 pH 值为 5， 然后 加入 1g 十六烷基三甲基溴化铵， 再将 60g 正硅酸四乙酯乙醇溶液和 60g 氯化镨水溶液以 7 毫升/分钟的速度同时逐滴加入上述溶液中， 在60下搅拌4小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产 物， 干燥后， 即得硅氧化合物微胶囊化次磷酸镨。 0020 实施例 4 ： 0021 首先配置乙醇与水重量比为 9:1 的乙醇水溶液， 其次将 20g 的次磷酸溶解于 100g 已配置好的乙醇水溶液中， 并转移至四口。

15、烧瓶中， 加入氢氧化钠至该溶液的 pH 值为 4， 然后 加入 0.6g 三辛基甲基氯化铵， 再将 60g 正硅酸四乙酯乙醇溶液和 60g 氯化钕水溶液以 10 毫升/分钟的速度同时逐滴加入上述溶液中， 在60下搅拌4小时， 冷却、 过滤、 洗涤反应产 说 明 书 CN 103772748 B 4 3/3 页 5 物， 干燥后， 即得硅氧化合物微胶囊化次磷酸钕。 0022 实施例 5 ： 0023 首先配置乙醇与水重量比为 9:1 的乙醇水溶液， 其次将 20g 的次磷酸溶解于 100g 已配置好的乙醇水溶液中， 并转移至四口烧瓶中， 加入氢氧化钠至该溶液的 pH 值为 4， 然后 加入 0.。

16、6g 双十二烷基二甲基氯化铵， 再将 40g 正硅酸四乙酯乙醇溶液和 40g 氯化钐水溶液 以5毫升/分钟的速度同时逐滴加入上述溶液中， 在50下搅拌3小时， 冷却、 过滤、 洗涤反 应产物， 干燥后， 即得硅氧化合物微胶囊化次磷酸钐。 0024 此外， 在这五个实施例中其他条件不变的情况下， 用氯化铕、 氯化钆、 氯化铽或氯 化镝替换氯化镧、 氯化铈、 氯化镨、 氯化钕或氯化钐也可得到相应的硅氧化合物微胶囊化稀 土金属次磷酸盐。 0025 上述各实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点， 其目的是在于让本领域内 的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。 凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围 内。 说 明 书 CN 103772748 B 5 。