本发明涉及阻燃剂，尤其涉及一种抑烟阻燃剂及其制备方法、应用。
背景技术：
1、可膨胀石墨是经由自然界中的天然石墨经过诸如浓硫酸、浓硝酸等强酸处理后制作而成的石墨片。可膨胀石墨的结构一般为片状结构，多为薄薄的多边体片层石墨片，片层之间的范德华力将彼此交叠在一起，从而形成完整的、连续的片状结构。可膨胀石墨具有阻燃性，在燃烧时，可膨胀石墨层间物质变为气体，使得石墨的片层受到推动从而拉开片层之间的距离，从宏观上看，其燃烧过程呈现迅速膨胀成玉米状的蠕虫结构，膨胀到原来体积的几千倍。然而由于可膨胀石墨本身质量较轻，其燃烧形成的碳层并不稳固，燃烧时随着气流和火焰压力的作用，其碳层容遭到破坏，会降低其阻燃性，并且破坏的碳层会产生飞灰现象，增加燃烧的烟尘。因此需要对其阻燃性能进行改善。
技术实现思路
1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抑烟阻燃剂及其制备方法、应用；本发明所述抑烟阻燃剂具有良好的阻燃性和抑烟性能，并且可以在聚合物均匀分散。
2、本发明提出了一种抑烟阻燃剂，包括：改性可膨胀石墨和从里到外依次包覆在改性可膨胀石墨表面的层状双氢氧化物层和植酸铵层，其中，改性可膨胀石墨是接枝有氨基的可膨胀石墨，层状双氢氧化物带有负电荷。
3、优选地，改性可膨胀石墨是经含有氨基的硅烷偶联剂改性的可膨胀石墨。
4、上述含有氨基的硅烷偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷等。
5、优选地，层状双氢氧化物为木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物。
6、上述木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物可以从市场购得，也可以按照本领域常规方法制得。
7、上述木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物的制备方法包括：将木质素磺酸钠溶于氢氧化钠水溶液，调节ph＝11-12，滴加硝酸镁、硝酸铝混合水溶液(mg2+、al3+的摩尔比为2:1)，于60-70℃，反应12-16h，固液分离，干燥得到木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物。
8、优选地，植酸铵为植酸和三聚氰胺反应制得。
9、优选地，植酸和三聚氰胺的摩尔比为1:5-6。
10、优选地，反应温度为85-90℃，反应时间为30-40min。
11、本发明在酸性环境中，可以使得接枝在可膨胀石墨上氨基带正电荷，与带负电荷的木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物可以进行静电组装，在可膨胀石墨表面包覆上层状双氢氧化物层，再与植酸铵在酸性环境中静电组装，包覆上植酸铵层，得到特定结构的抑烟阻燃剂。
12、上述可膨胀石墨经层状双氢氧化物和植酸铵的包覆，在燃烧时，一方面，木质素磺酸钠可以提供充足碳源，植酸铵和硅烷偶联剂燃烧时分解，可以促进碳源成碳形成牢固碳层，此碳层和层状双氢氧化物形成的金属氧化物层包覆在可膨胀石墨形成的蠕虫结构表面，从而避免碳层被破坏，大幅降低烟尘；
13、另一方面，蠕虫结构、碳层和金属氧化物层构成厚厚的阻隔层，可以阻断氧气和热量传递；另外可膨胀石墨、层状双氢氧化物和植酸铵受热分解能稀释氧气和降低热量，从而大幅提高阻燃性；
14、还有，包覆的植酸铵层可以提高阻燃剂在聚合物中的分散性，植酸铵中含有多个氨基，可以与聚合物的活性基团发生反应，提高聚合物的机械性能。
15、本发明还提出了上述抑烟阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：将改性可膨胀石墨、层状双氢氧化物与水均匀分散，调节ph，静电组装，固液分离，得到中间物；将中间物、植酸铵与水均匀分散，调节ph，静电组装，固液分离，得到抑烟阻燃剂。
16、优选地，调节ph＝4.5-5.5。
17、可以用盐酸调节ph。
18、优选地，于室温静电组装20-30min。
19、优选地，改性可膨胀石墨、层状双氢氧化物的重量比为1:1.2-1.4。
20、优选地，中间物、植酸铵的重量比为1:1.2-1.4。
21、本发明还提出了上述抑烟阻燃剂在聚合物中的应用。
22、上述聚合物可以为橡胶、树脂等。
23、本发明所述抑烟阻燃剂具有特定的结构，燃烧时，可以在可膨胀石墨形成的蠕虫结构表面包覆牢固碳层和的金属氧化物层，三者相互配合可以大幅降低烟尘，并能阻断氧气和热量传递；另外可膨胀石墨、层状双氢氧化物和植酸铵受热分解能稀释氧气和降低热量，从而大幅提高阻燃性；并且植酸铵层可以提高阻燃剂在聚合物中的分散性，植酸铵中含有多个氨基，可以与聚合物的活性基团发生反应，提高聚合物的机械性能。
1.一种抑烟阻燃剂，其特征在于，包括：改性可膨胀石墨和从里到外依次包覆在改性可膨胀石墨表面的层状双氢氧化物层和植酸铵层，其中，改性可膨胀石墨是接枝有氨基的可膨胀石墨，层状双氢氧化物带有负电荷。
2.根据权利要求1所述抑烟阻燃剂，其特征在于，改性可膨胀石墨是经含有氨基的硅烷偶联剂改性的可膨胀石墨。
3.根据权利要求1或2所述抑烟阻燃剂，其特征在于，层状双氢氧化物为木质素磺酸钠改性层状双氢氧化物。
4.根据权利要求1-3任一项所述抑烟阻燃剂，其特征在于，植酸铵为植酸和三聚氰胺反应制得；优选地，植酸和三聚氰胺的摩尔比为1:5-6；优选地，反应温度为85-90℃，反应时间为30-40min。
5.一种如权利要求1-4任一项所述抑烟阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将改性可膨胀石墨、层状双氢氧化物与水均匀分散，调节ph，静电组装，固液分离，得到中间物；将中间物、植酸铵与水均匀分散，调节ph，静电组装，固液分离，得到抑烟阻燃剂。
6.根据权利要求5所述抑烟阻燃剂的制备方法，其特征在于，调节ph＝4.5-5.5。
7.根据权利要求5或6所述抑烟阻燃剂的制备方法，其特征在于，于室温静电组装20-30min。
8.根据权利要求5-7任一项所述抑烟阻燃剂的制备方法，其特征在于，改性可膨胀石墨、层状双氢氧化物的重量比为1:1.2-1.4。
9.根据权利要求5-8任一项所述抑烟阻燃剂的制备方法，其特征在于，中间物、植酸铵的重量比为1:1.2-1.4。
10.一种如权利要求1-4任一项所述抑烟阻燃剂在聚合物中的应用。
