[發(fā)明專利]含氟硅磷抗滴落阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110288061.9
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102391488A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐康林;陳維敏;梁倩倩;唐安斌
• 申請（專利權(quán)）人: 四川東方絕緣材料股份有限公司
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;C08G63/692;C08G63/682;C08G63/78;D01F6/84
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子化合物的制備，涉及一種含氟硅磷抗滴落阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯的制備方法。本發(fā)明采用共聚法將抗滴落元素F（氟）、阻燃元素Si（硅）、P（磷）同時引入到聚酯（PET）大分子鏈中，制得含F(xiàn)、Si、P的聚酯高分子化合物——含氟硅磷抗滴落阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。本發(fā)明制備的抗滴落阻燃聚酯樹脂，可作為生產(chǎn)阻燃性能達UL?94V-0級或VTM-0級（統(tǒng)稱為V0級）薄膜、阻燃B1級及以上阻燃纖維及紡織品、V0級阻燃塑料制品的原料。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，通常在聚酯材料或結(jié)構(gòu)中采用添加型、共聚反應(yīng)型和后整理型的阻燃劑來制造阻燃聚酯材料。相對而言，共聚反應(yīng)型阻燃聚酯因阻燃劑鏈接在聚酯的大分子主鏈上，故阻燃性能更為穩(wěn)定和長效。磷系反應(yīng)型阻燃劑以其優(yōu)異的阻燃性能，環(huán)境友好性能，成為用于開發(fā)阻燃聚酯產(chǎn)品的主流。由于磷系阻燃聚酯在高溫時易熔融滴落，易造成二次燃燒，該類阻燃聚酯材料在應(yīng)用上有一定局限；同時，阻燃劑的引入破壞了聚酯大分子的規(guī)整性，從而導致熱轉(zhuǎn)變性能發(fā)生明顯的變化，熔點降低。聚酯熔點降低對聚酯纖維的加工制造也帶來了不利影響，比較明顯的是聚酯切片在紡絲前的干燥和結(jié)晶過程極易發(fā)生物料粘連結(jié)塊。現(xiàn)有技術(shù)中，人們只有通過降低預結(jié)晶溫度、干燥溫度、延長干燥時間、間歇式轉(zhuǎn)鼓真空干燥等方式來克服切片粘連結(jié)塊現(xiàn)象，這就大大增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利申請公開號CN101376739A采用含磷聚酯與聚酯共縮聚的方式合成的阻燃聚酯，著重在縮小阻燃聚酯與常規(guī)聚酯在熱轉(zhuǎn)變性能上的偏離，從而降低了后續(xù)纖維制造加工的難度，降低了生產(chǎn)成本，但是生產(chǎn)的阻燃聚酯的抗滴落性沒有明顯改善。中國專利申請公開號CN1396206A、中國專利申請公開號CN1752138A介紹通過向阻燃聚酯中加入無機填料添加劑可提高其耐熱性，能明顯降低阻燃聚酯滴落發(fā)生。但已有的這些方法需要添加較大量無機填料，才能起到明顯的效果。無機填料的加入，對于制造薄膜及其制品影響不大，但對紡絲加工不利，如紡絲時容易造成斷頭、影響紡絲設(shè)備的使用壽命；拉伸時屈服應(yīng)力降低而影響大分子的取向等，后者將直接影響纖維產(chǎn)品的力學性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，特別是現(xiàn)有技術(shù)中含磷阻燃共聚聚酯不能同時解決抗滴落性差和阻燃等級不高的問題，提供一種含氟硅磷抗滴落阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯的制備方法。從而提供一種阻燃性能達UL?94V-0級或VTM-0級（統(tǒng)稱為V0級）薄膜、阻燃B1級及以上阻燃纖維及紡織品、V0級阻燃塑料制品的原料。

本發(fā)明的內(nèi)容是：一種含氟硅磷抗滴落阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯的制備方法，其特征是包括下列步驟：

a、含磷共聚型阻燃劑預聚體合成：

在溫度140～200℃、壓力2000Pa的條件下，將含磷共聚型阻燃劑預聚合反應(yīng)3～5h后過濾，濾液即合成的含磷共聚型阻燃劑預聚體；

步驟a中所述的含磷共聚型阻燃劑為具有如下通式結(jié)構(gòu)的化合物：

，

式中：R為C₁～C₅烷基或C₃～C₅環(huán)烷基，R₁為C₁～C₈烷基或C₆～C₈芳基；

步驟a中所述合成的含磷共聚型阻燃劑預聚體為具有如下通式結(jié)構(gòu)的化合物：

，

式中：R為C₁～C₅的烷基或C₃～C₅的環(huán)烷基，R₁為C₁～C₈的烷基或C₆～C₈芳基；n為2～5；

b、二羥基氟硅氧烷的合成

將850～1000質(zhì)量份（均為克或千克等）環(huán)三氟烷基硅氧烷、150～210質(zhì)量份八烷基環(huán)四硅氧烷加入到反應(yīng)容器中，升溫到145～155℃，脫水反應(yīng)35～45分鐘；再將溫度降到105～115℃，加入10～30質(zhì)量份羥基的質(zhì)量百分比含量為8～10%的二羥基硅氧烷、0.45～0.75質(zhì)量份催化劑A，在105℃～120℃下反應(yīng)1.5～3h；再升溫到160℃～180℃維持反應(yīng)35～45分鐘；再升溫到200℃～220℃，在壓力800～1000Pa下脫出低分子40～50分鐘；降溫到40～50℃過濾，濾液即合成的二羥基氟硅氧烷，備用；