本發明公開了一種具有交聯反應活性基團的聚磷酸銨的制備方法。包括(1)硅溶膠包覆聚磷酸銨：將聚磷酸銨與溶劑混合攪拌分散均勻，然后滴加硅溶膠進行反應，溶劑洗滌處理；(2)硅烷偶聯劑處理聚磷酸銨：將步驟(1)硅溶膠包覆后的聚磷酸銨與溶劑混合攪拌分散均勻，滴加硅烷偶聯劑對聚磷酸銨表面進行接枝改性反應，過濾，洗滌，烘干獲得包覆后的聚磷酸銨。本發明制備的聚磷酸銨具有疏水性、耐水性好、初始分解溫度較高的特點，同時使用硅烷偶聯劑進行處理，提高了聚磷酸銨在聚烯烴中的相容性，阻燃性能和力學性能得到大幅提高。本發明原料易得，價格低廉，反應簡單且可控，并且包覆結構致密，包覆率較高，易于產業化。

技術領域

本發明涉及阻燃材料技術領域，進一步地說，是涉及一種具有交聯反應活性基團的聚磷酸銨的制備方法。

背景技術

聚磷酸銨(APP)作為一種新型的無鹵的膨脹型阻燃劑，是以磷、氮為主要成分的環保無機阻燃劑，具有低毒性和高度熱穩定性等性能，應用領域十分廣泛，被廣泛應用于涂料、塑料、橡膠以及纖維制品。然而聚磷酸銨也具有一些缺點，如耐水性和與聚合物的相容性比較差；同時聚磷酸銨在應用于聚合物中，還存在遷移所造成的“霜化”及強度不足等問題。因此，我們需要對聚磷酸銨進行改性，聚磷酸銨的改性方法主要包括表面改性及微膠囊化。

微膠囊化包覆是在阻燃顆粒的表面均勻的包覆一層殼型材料的表面處理技術。對于膨脹阻燃劑聚磷酸銨而言，實際就是將一些極性低、阻水或疏水性能好的材料包覆在聚磷酸銨顆粒的表面，該層包覆致密性較高，可有效阻止聚磷酸銨接觸水分子，提高聚磷酸銨的耐水性。

中國專利CN 102850824B發明了一種疏水及低水溶性聚磷酸銨的改性制備方法，該方法利用正硅酸乙酯與其他硅烷偶聯劑復合使用，利用溶膠-凝膠法在聚磷酸銨表面包覆一層SiO2薄膜，實現對聚磷酸銨表面改性，但該方法使用硅烷偶聯劑成本較高，且水解反應難以控制及難以產業化。

中國專利CN 106832414 A發明了一種納米二氧化硅改性多聚磷酸銨的制備方法及其應用，該方法在合成的過程中使用納米二氧化硅對聚磷酸銨進行改性，會在合成過程中聚磷酸銨的晶體形成造成影響，使得聚磷酸銨結晶不完善，影響其阻燃性能等問題。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種具有交聯反應活性基團的聚磷酸銨的制備方法，設計并制備了具有雙層結構的聚磷酸銨微膠囊，其內層的致密的二氧化硅納米粒子微膠囊殼層具有良好的阻水性，外層懸掛的有機鏈有疏水作用，且與聚合物具有良好的界面相容性，所帶的反應基團可以參與聚合物的固化、硫化等反應，與聚合物交聯一體化，在解決相容性問題的同時可以很大程度上杜絕聚磷酸銨的易遷移性，減少“白霜”現象。本發明采用了工藝簡單、價格低廉的硅溶膠，在聚磷酸銨表面實現了微膠囊化，制備的聚磷酸銨具有疏水性、耐水性好的特點，同時使用硅烷偶聯劑進行處理，提高了聚磷酸銨在聚烯烴中的相容性。該發明原料易得，價格低廉，反應簡單且可控，并且包覆結構致密，包覆率較高，易于產業化。

本發明的目的是提供一種具有交聯反應活性基團的聚磷酸銨的制備方法。

包括：

(1)硅溶膠包覆聚磷酸銨：將聚磷酸銨與溶劑分散混合，然后滴加硅溶膠進行反應，過濾洗滌處理；

(2)硅烷偶聯劑處理聚磷酸銨：將步驟(1)硅溶膠包覆后的聚磷酸銨與溶劑混合攪拌分散，滴加硅烷偶聯劑對聚磷酸銨表面進行接枝改性，同時滴加氨水水解硅烷偶聯劑，過濾，洗滌，烘干獲得包覆后的聚磷酸銨。

其中，優選：

步驟(1)中，溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃及去離子水中的一種，

步驟(1)中硅溶膠的濃度為20wt％～40wt％。硅溶膠采用市售的硅溶膠，市售硅溶膠的濃度一般為20％～40％，所使用硅溶膠pH≤8。

步驟(1)中，聚磷酸銨和硅溶膠質量比1～4。