[發明專利]無鹵阻燃聚雙環戊二烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010004829.0
• 申請日: 2010-01-13
• 公開（公告）號: CN101792505A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 于文杰;王健;董火成;朱小樹;孫嘉鵬;李寧
• 申請（專利權）人: 黎明化工研究院
• 主分類號: C08F132/08
• 分類號: C08F132/08;C08F4/69;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;C09C1/40;C09C3/12;C09C3/08;C09C3/06
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技術領域

本發明涉及阻燃型聚雙環戊二烯材料及其制備方法。

背景技術

聚雙環戊二烯材料具有優異的物理機械性能和良好的化學穩定性，特別適 于制作大型結構部件。但是聚雙環戊二烯是由含不飽和雙鍵的烴類組成，十分 易燃，從而限制了其在電子、電器、交通、裝飾材料等諸多領域的應用。

改善聚雙環戊二烯材料的阻燃性，通常考慮以下幾個因素：

①阻燃劑不能與雙環戊二烯單體發生反應，又與聚雙環戊二烯有良好的相 容，無析出和遷移效應；

②阻燃劑不能影響催化體系的活性；

③阻燃劑必須能夠長久地保持其阻燃作用；

④阻燃劑不應有毒，燃燒時不產生毒性和腐蝕性氣體。

對聚雙環戊二烯材料進行阻燃改性，通常是添加鹵素化合物與金屬氫氧化 物協同以提供阻燃作用，如美國專利US?6071459和日本專利JP?1245004A都是 使用該方法。盡管該方法有良好的阻燃效果，然而由于鹵素化合物在燃燒時釋 放出大量濃煙和腐蝕性氣體，會產生二次災害，鹵系阻燃劑的使用日益受到限 制。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無鹵阻燃聚雙環戊二烯材料。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種該材料的制備方法。

本發明用通過添加改性氫氧化鋁作為阻燃劑來提高聚雙環戊二烯阻燃性 能。單純的氫氧化鋁與雙環戊二烯的相容性差，本發明采用兩性化合物對氫氧 化鋁進行表面處理，利用改性劑的極性部分與氫氧化鋁作用、非極性部分與雙 環戊二烯單體相容作用，強化氫氧化鋁與聚雙環戊二烯材料中界面相互作用， 以改善氫氧化鋁與雙環戊二烯單體的相容性。

本發明無鹵阻燃聚雙環戊二烯材料由以下A、B兩組分原料制成(重量份)：

其中A組分包括：45-40份雙環戊二烯單體

???????????????20-30份改性氫氧化鋁

???????????????0.5-3份催化劑

B組分包括：????50-55份雙環戊二烯單體

???????????????0.25-1.5份烷基鋁

A與B體積比為1∶1。

所述烷基鋁是指：通式為AlR₃或R_nAlX_3-n的烷基鋁，R為烷基，X為鹵代 基，n＝1～3。如三甲基鋁、三乙基鋁、一氯二乙基鋁、二氯一乙基鋁等。

A組分所用的改性氫氧化鋁，可由以下方法制備：

①將100份粒徑＜48μm氫氧化鋁粉體分散于去離子水中，升溫至70-90℃， 優選80℃；

②加入1-3份改性劑，恒溫反應10-60min，優選30min；

③將產物降至室溫，抽濾、烘干、研磨得改性氫氧化鋁。

改性氫氧化鋁適用的改性劑可以是硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋯鋁酸鹽偶 聯劑、有機鉻偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽、磷酸酯、不飽和有機酸或有機銨鹽 等，優選硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽，更為優選的是高級 脂肪酸及其鹽或硬脂酸及其鹽。

適于雙環戊二烯聚合的催化劑均適于本發明。可以是鎢系催化劑、鉬系催 化劑、釕或鋨的卡賓催化劑中的一種。鎢系催化劑的主要成分是： 其中n為4-15。

本發明無鹵阻燃聚雙環戊二烯材料可由以下方法制備：

①氮氣保護下，A、B兩組分分別在高速攪拌機下攪拌均勻；

②氮氣保護下，將A、B組分分別存入反應注射成型機儲罐；

③經反應注射成型機將原料注入60-80℃的模具，5min后打開模具，得到無 鹵阻燃聚雙環戊二烯材料。

本發明方法制備的無鹵阻燃聚雙環戊二烯材料，氧指數22％-26％，水平燃燒 測試可達HB級；彎曲強度40-45MPa，彎曲模量1400-1700MPa，拉伸強度 34-37MPa，沖擊強度26-80kJ/m²，硬度74-76邵氏D。