(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210925293.9 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 湘潭大学 地址 411105 湖南省湘潭市西郊 (72)发明人 徐圣　钟承志　卢俊江　刘志豪　 贺巧玉　崔笑笑　魏可凡　郭殿琮　 陈浩平　胡杰　 (74)专利代理 机构 长沙沐风知识产权代理事务 所(普通合伙) 43278 专利代理师 赵进 (51)Int.Cl. C08K 9/10(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C09C 1/40(2006.01)C09C 3/08(2006.01) C09C 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种生物基单宁酸交联三聚氯氰螯合铁离 子的水滑石基阻燃剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种生物基单宁酸交联三聚 氯氰螯合铁离子的水滑石基阻燃剂及其制备方 法， 通过将含碳量丰富的生物材料单宁酸与三聚 氯氰发生原位聚合反应微胶囊化水滑石， 同时利 用单宁酸螯合Fe3+， 构筑了一种新型 的水滑石基 阻燃剂， 提升了水滑石的疏水性， 降低了水滑石 的软团聚， 增强了水滑石的热稳定性， 可作为阻 燃添加剂， 进一步与聚合物基体熔融共混， 在解 决水滑石添加量大的问题的同时显著提升了阻 燃效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115353670 A 2022.11.18 CN 115353670 A 1.一种生物基单宁酸交联三 聚氯氰螯合铁离子的水滑石基阻燃剂的制备方法， 其特征 在于， 包括如下步骤： (1)按三聚氯氰、 水滑石、 单宁酸、 硝酸铁和三乙胺的质量比为1： (3 ‑5)： (2‑4)： (0.5‑ 1)： (7‑10)配料； (2)将水滑石和单宁酸超声分散于有机溶剂中， 得到混合悬浮液； 将三聚氯氰超声分散 于有机溶剂中， 得到三聚氯氰 分散液； (3)搅拌条件下， 将三聚氯氰分散液加入混合悬浮液中， 再加入三乙胺， 加热反应即得 单宁酸‑三聚氯氰功能化水滑石； (4)将单宁酸 ‑三聚氯氰功能化水滑石超声分散于去离子水中， 得到功能化水滑石悬浮 液； 将硝酸铁超声分散 于去离子水中， 得到硝酸铁分散液； (5)搅拌条件下， 将硝酸铁分散液加入功能化水滑石悬浮液中， 搅拌反应后即得生物基 单宁酸交联三聚氯氰螯合铁 离子的水滑石基阻燃剂。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 水滑石中的二价金属离子 为Mg2+、 Ni2+、 Zn2+、 Cu2+中的任意 一种， 三价金属离 子为Al3+、 Cr3+、 Fe3+中的任意 一种。 3.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 单宁酸和有机溶剂的质量 体积比为1g： 100 ‑300mL； 三聚氯氰分散液的浓度为1 ‑5wt％； 有机溶剂为乙腈、 N,N ‑二甲基 甲酰胺、 丙酮、 二氯甲烷中的一种。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 加热反应的温度 为50‑100 ℃， 时间为2 ‑10h。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(4)中， 得到功能化水滑石悬浮液 的浓度为1 ‑3wt％， 硝酸铁分散液的浓度为0.0 5‑0.2mol·L‑1。 6.权利要求1 ‑5任一项所述的制备方法制得的生物基单宁酸交联三聚氯氰螯合铁离子 的水滑石基阻燃剂。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115353670 A 2一种生物基单宁 酸交联三聚氯氰螯 合铁离子的水滑石基阻燃 剂及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及阻燃剂技术领域， 更具体的说是涉及 一种生物基单宁酸交联三聚氯氰 螯合铁离子的水滑石基阻燃剂及其制备 方法。 背景技术 [0002]聚烯烃类聚合物是一类最常用的热塑性合成树脂， 被广 泛应用于建材、 交通运输、 管道装潢、 食品包装等基础领域。 然而由于其遇到明火时极易燃烧， 燃烧还会产生大量的熔 滴和黑烟， 给人们的生命财产带来了巨大 的威胁。 这极大限制 了其在高阻燃标准领域中的 应用。 [0003]开发新型高效 ‑环境友好型无卤阻燃剂是阻燃剂领域研究亟需解决的问题。 水滑 石(LDHs)是一种层状阴离子粘土， 由带正电的金属阳离子层板和带负电的层间阴离子组 成， 因其化学组成不固定， 层板的金属元素组成占比和种类、 层间阴离子的含量和类别以及 二维孔道结构可以根据需要在一定的范围类调控的特点， 是一类具有 特殊结构和功能的材 料。 LDHs的组成和其层间阴离子的可调控使其具有多重功能， 因此， 使得LDHs成为了一类 极具研究潜力和应用前景的新型功能材料。 此外， 无毒、 低烟、 易制备、 低价的LDH s在高温下 分解下会吸收大量热量， 并且还会释放 大量H2O和 CO2， 降低燃烧 体系的温度， 使之 成为国内 外阻燃研究的一个热点。 [0004]虽然LDHs具有优良的阻燃抑烟作用， 作为一种无卤阻燃剂， 在燃烧时不会产生腐 蚀性气体和有毒气 体， 本身还具有毒、 低烟、 易制备、 低价的优点， 但是由于水滑石层板上含 有大量的羟基基团， 极易导致形成氢键而造成软团聚。 在实际的阻燃应用中， 为了优秀的阻 燃效果， 大量的LDHs被添加 到聚合物基体中， 然而大量的添加以及LDHs本身存在的团聚现 象会对聚合的力学性能以及加工性能造成严重的影响。 为了平衡复合材料阻燃性能与力学 性能， 通过对LDHs  进行表面改性成为了解决问题的有效方式。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种生物基单宁酸交联三聚氯氰螯合铁离子的 水滑石基阻燃剂及其制备方法， 通过生物多酚大分子单宁酸(TA)与三聚氯氰(CC)在水滑石 (LDH)表面进行原位聚合反应， 构筑了微胶囊化的LDH@TA ‑CC， 同时利用单宁酸对Fe3+螯合， 得到LDH@TA ‑CC‑Fe阻燃剂， 提升了水滑石的疏水性， 降低了水滑石的软团聚， 增强了水滑石 的热稳定性， 并且显著提升 了阻燃效果。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0007]一种生物基单宁酸交联三聚氯氰螯合铁离子的水滑石基阻燃剂的制备方法， 包括 如下步骤： [0008](1)按三聚氯氰、 水滑石、 单宁酸、 硝酸铁和三乙胺的质量比为1： (3 ‑ 5)： (2‑4)： (0.5‑1)： (7‑10)配料；说　明　书 1/5 页 3 CN 115353670 A 3