1.一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑,集物理隔離和酸堿催化效應(yīng)于一體,包括作為模板的LDH,其特征在于還包括位于LDH片層間作為柱撐結(jié)構(gòu)的、替代LDH原來陰離子的多金屬氧酸陰離子,位于LDH層間的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)三嗪樹脂。
2.一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑的制備方法,其特征在于該方法包括步驟如下:
步驟(1):多金屬氧酸陰離子插層LDH的制備
將LDH漿液加熱至60~90℃,并快速攪拌后,用酸溶液將pH值調(diào)節(jié)至5~6,緩慢滴加多金屬氧酸溶液,反應(yīng)3~5h,然后用去離子水洗去未插層的離子,得到多金屬氧酸陰離子插層的LDH漿液;
步驟(2):三嗪樹脂預(yù)聚體的制備
將三聚氰胺和醛類連接單元均勻分散于水中,調(diào)節(jié)pH值至8~12,然后加熱至60~100℃,反應(yīng)3~8h,待溶液變澄清后停止加熱,得到三嗪樹脂預(yù)聚體;
步驟(3):多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑的制備
取適量步驟(1)制備的多金屬氧酸陰離子插層的LDH漿液,加入適量的去離子水稀釋到一定的濃度,得到多金屬氧酸陰離子插層的LDH分散液;將步驟(2)得到的三嗪樹脂預(yù)聚體加到前述分散液中,用適量的酸調(diào)節(jié)體系pH為3~6后,加熱至60~100℃,反應(yīng)3~8h,得到多金屬氧酸陰離子與三嗪樹脂插層的LDH。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑或如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于所述的LDH的通式為[MⅡ1-x-MⅢx(OH)2](Bn-)x/n·mH2O,縮寫為[MⅡ-MⅢ-B],其中為MⅡ二價(jià)陽離子,MⅢ為三價(jià)陽離子,Bn-是層間負(fù)離子,x為MⅢ/(MⅡ+MⅢ)的摩爾比,0.20<x<0.50。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑或如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于所述的LDH為鋁鎂LDH、鋁鋅LDH、鋁銅LDH、鋁鎳LDH、鉻鎂LDH、鉻鋅LDH、鉻銅LDH、鐵鎂LDH、鐵鋅LDH、鐵銅LDH以及含有三種金屬元素的鎳鈷鋁三元LDH、鎂鐵鋁三元LDH、鋅鋁鐵三元LDH、鋁鈷鐵三元LDH中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑或如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于所述的多金屬氧酸陰離子可以為同多或雜多金屬氧酸陰離子,結(jié)構(gòu)通式為An-,其中n=2-6,A為[W6O19]2-、[Mo6O19]2-、[V6O19]8-、[Nb6O19]8-、[PW12O40]3-、[PMo12O40]3-、[PMo9O32]3-、[P2Mo18O62]6-、[P2Mo5O23]6-、[P4Mo6O34]12-、[P6Mo18O73]12-、[SiW12O40]4-、[SiMo12O40]4-、[BW12O40]3-、[BMo12O40]3-、[AsW12O40]5-、[AsMo12O40]5-、[GeW12O40]4-、[GeMo12O40]4-、[PMo9V3O40]6-、[PMo10V2O40]5-、[PMo11VO40]4-、[P2W18O62]6-、[P2Mo18O62]6-、[As2W18O62]6-、[As2Mo18O62]6-、[CoW12O40]6-或[CoW12O40]5-。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑或如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于所述的三嗪樹脂的結(jié)構(gòu)式為式(1)或(2):
7.如權(quán)利要求2所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑的制備方法,其特征在于步驟(1)多金屬氧酸與LDH的摩爾比為1:1000~1:10;步驟(2)醛類的摩爾量為三聚氰胺單體的1.5~3倍;步驟(3)三嗪樹脂與LDH的重量比為1:9~3:7。
8.如權(quán)利要求2所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑的制備方法,其特征在于步驟(1)、(3)所述的酸為鹽酸、甲酸、醋酸、稀硝酸、硫酸、碳酸等中的一種或多種;步驟(2)所述的醛類為甲醛、多聚甲醛、糠醛、苯甲醛、乙二醛、戊二醛、對(duì)苯二甲醛等中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑,其特征在于該多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑與IFR配合使用;IFR由酸源、碳源、氣源按質(zhì)量比(2~5):(0.1~1):(0~1)混合而成,其中酸源為聚磷酸銨(APP)或三聚氰胺磷酸鹽(MPP),碳源為季戊四醇(PER)、雙季戊四醇(DPER)、三季戊四醇(TPER)、三嗪類成炭劑、酚醛樹脂(PF)、淀粉(AM)或環(huán)糊精(DT),氣源為三聚氰胺(MA)、核糖核酸、脫氧核糖核酸或堿基。
10.如權(quán)利要求1所述的一種多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑,其特征在于該多層次結(jié)構(gòu)阻燃添加劑與次磷酸鹽阻燃劑配合使用;次磷酸鹽阻燃劑包括:二乙基次磷酸鋁、二異丙基次磷酸鋁、二異丁基次磷酸鋁、二乙基次磷酸鑭、二異丙基次磷酸鑭、二異丁基次磷酸鑭、二乙基次磷酸鈰、二異丙基次磷酸鈰、二異丁基次磷酸鈰、二乙基次磷酸鋅、二異丙基次磷酸鋅、二異丁基次磷酸鋅、二乙基次磷酸鎂、二異丙基次磷酸鎂、二異丁基次磷酸鎂中的一種。