[發(fā)明專利]光引發(fā)/無鹵阻燃劑及其制備方法和應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910089008.9
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN101602682A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 聶俊;吳雅;肖浦
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C07C229/12
• 分類號: C07C229/12;C07C229/16;C07C227/18;C08F2/48;C08K9/04;G03F7/004
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 張燕慧

技術領域

本發(fā)明涉及一種光引發(fā)/無鹵阻燃劑、其制備方法，及其在感光高分子材 料和納米阻燃復合材料中的應用。

背景技術

傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑由于其阻燃效率高而被大量用于阻燃材料的生產(chǎn)，但 是其在提高高分子材料阻燃性的同時，會在燃燒時產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的 腐蝕性氣體，妨礙救護及人員疏散，導致二次災害發(fā)生。隨著人們安全意識 和環(huán)保意識的不斷加強，鹵系阻燃劑受到更多的限制，無鹵阻燃成為一種必 然的趨勢。納米無機阻燃劑在添加量較少的情況下，能夠大幅度提高材料的 阻燃性能，從而給聚合物的阻燃提供了新的途徑。

蒙脫土(MMT)是一種層狀硅酸鹽，其結(jié)構(gòu)片層是納米尺度的，片層間 具有可交換的陽離子如Na、Mg等，容易與有機陽離子如季銨鹽進行離子交 換反應，使有機陽離子進入蒙脫土片層間，將硅酸鹽片層的層間距撐大。經(jīng) 有機陽離子處理的蒙脫土稱為有機蒙脫土(OMMT)，有機陽離子使蒙脫土由親 水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性。OMMT較易通過插層法制備插層型結(jié)構(gòu)或者剝離型結(jié)構(gòu) 的具有一定阻燃性能的聚合物/OMMT納米復合材料。它的阻燃性主要來自其 中的層狀硅酸鹽組分的物理阻隔作用，即促進材料燃燒時成炭、抑制熔滴、 降低材料的熱釋放速率。

光聚合(又稱光固化)技術作為一種新型的綠色技術，在涂料、粘合劑、 印刷油墨、光刻蝕和生物材料等方面有著廣泛的應用。此技術是指在光(紫 外或可見光)的作用下，液態(tài)低聚物(包括單體)經(jīng)過交聯(lián)聚合而形成固態(tài) 產(chǎn)物的過程。光引發(fā)劑(photoinitiator)是一種含有光敏基團的化合物，能吸 收輻射能，激發(fā)后產(chǎn)生具有引發(fā)活性的中間體(自由基或陽離子)。它是光聚 合體系的關鍵組成部分，直接關系到配方體系在光照射時低聚物及稀釋劑能 否迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。光聚合具有聚合速度快、無溶劑等特點，光聚合 制備有機無機/納米復合材料常用的方法是原位(in-situ)光聚合，就是將改性 或沒有經(jīng)過改性的納米無機物直接填充、分散在光聚合體系中，制備得到復 合材料。近年來利用光聚合制備有機/無機復合材料也有廣泛的應用。

但是用插層法制備具有光引發(fā)活性的無鹵阻燃劑，并通過原位光聚合制 備具有阻燃性能的有機/無機納米復合阻燃材料尚未見文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一類化合物。

本發(fā)明的另一目的目的在于提供該類化合物的制備方法。

本發(fā)明進一步的目的是提供該類化合物通過離子交換改性蒙脫土制備光 引發(fā)/無鹵阻燃劑。

本發(fā)明更進一步的目的是提供光引發(fā)/無鹵阻燃劑作為光引發(fā)劑和阻燃劑 在感光高分子材料和納米阻燃復合材料中的應用。

本發(fā)明公開了如通式(I)或(II)所示的化合物：

其中，R為含羥基的化合物去掉羥基后的殘基，含羥基的化合物選自：(2-羥 基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-[4-(2-羥基羥乙基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷、1- 羥基-環(huán)己基-苯基甲酮或羥基苯甲酮；R₁或R₂選自C_1-6的烷基；R₃選自C_12-18的烷基。

本發(fā)明化合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將1摩爾份數(shù)含羥基的化合物和1-1.5摩爾份數(shù)的三乙胺在室溫下溶于 有機溶劑中得溶液A，將溶液A置于冰水浴中，使其溫度降至0-5℃；

(2)將1-1.5摩爾份數(shù)的丙烯酰氯在室溫下溶于有機溶劑得溶液B，將溶液B 滴加到溶液A中，反應12-24小時，得到式(錯誤！未找到引用源。)表示的 化合物；

(錯誤！未找到引用源。)

其中，R為含羥基的化合物去掉羥基后的殘基，含羥基的化合物選自：(2-羥 基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-[4-(2-羥基羥乙基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷、1- 羥基-環(huán)己基-苯基甲酮或羥基苯甲酮；

(3)將1摩爾份數(shù)的式(錯誤！未找到引用源。)表示的化合物在室溫下溶 于質(zhì)子溶劑中得溶液C；

(4)將1摩爾份數(shù)的仲胺或0.5摩爾份數(shù)的伯胺在室溫下溶于質(zhì)子溶劑中， 然后滴加到溶液C中，反應2-24小時，除去質(zhì)子溶劑，得到式(錯誤！未找 到引用源。)或式(V)表示的化合物；

(錯誤！未找到引用源。)