[發明專利]阻燃劑、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110398650.2
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102558605A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 徐東;徐永;馬旭輝
• 申請（專利權）人: 深圳市科聚新材料有限公司
• 主分類號: C08K5/353
• 分類號: C08K5/353;C07D263/57;C08L101/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于阻燃技術領域，尤其涉及一種阻燃劑、其制備方法和應用。

背景技術

熱塑性工程塑料應用于人民生活的方方面面，因為與金屬、陶瓷等材料相比，熱塑性工程塑料具有很多明顯的優點，如大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與多數的酸、堿發生反應；質輕；防水耐用；加工成本低；是良好的絕緣體；可加工成不同的形狀；可回收再利用，環保。但熱塑性工程塑料具有易燃的缺點，限制了其進一步的廣泛應用

按UL94標準劃分熱塑性工程塑料的燃燒等級，改性前只有最低的HB級，通過提高塑料的燃燒等級到V0級，可以大范圍的提高塑料的應用領域。塑料在燃燒過程中經常伴隨著熔滴現象，為了改善這一問題，在阻燃改性過程中需要提高常規阻燃劑(溴系和三氧化二銻)的用量，不但增加了成本，降低了材料的力學性能，還給環境帶來了嚴重的污染。

含氟聚合物作為阻燃劑可以有效的防止塑料燃燒時發生熔滴，因為含氟化合物添加到聚合物機體中可以提高熔體強度，避免了融垂，幫助塑料達到更高的阻燃級別。目前，市場上通用的含氟阻燃劑多為表面處理過的聚四氟乙烯微粉，聚四氟乙烯極性低，在很多極性較強的樹脂中相容性較差，易成團，另外，生產聚四氟乙烯的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)具有致癌可能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻燃劑，解決現有技術中含氟阻燃劑和塑料聚合物相容性能差、污染環境的技術問題；以及，該阻燃劑制備方法和應用。

本發明是這樣實現的，

一種阻燃劑，具有如下結構式I：

其中，X為鹵素元素。

以及，

上述阻燃劑制備方法，包括如下步驟：

分別提供結構式為的化合物A和結構式為的化合物B；

將摩爾比為2.05～2.1∶1的化合物A和化合物B加入至PPA溶劑中，在無氧條件及溫度為185℃～195℃條件下反應9小時～12小時，得到結構式I的阻燃劑，結構式I為：

其中，X為鹵素元素。

本發明進一步提供上述阻燃劑在工程塑料中的應用。

本發明阻燃劑，通過氟元素，有效的起到阻燃作用；通過噁唑雜環，使其同時具有較高的阻燃等級和力學性能，該阻燃劑不具有致癌性，不污染環境。本發明阻燃劑制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業化生產。

附圖說明

圖1是本發明實施例一制備的阻燃劑紅外光譜圖；

圖2是本發明實施例一制備的阻燃劑核磁譜圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供一種阻燃劑，具有如下結構式I：

其中，X為鹵素元素，例如，氟、氯、溴或碘。

該阻燃劑中，含有氟元素或/和其他鹵素元素，其中氟元素含量高，能夠起到非常優異的阻燃性能；進一步，該阻燃劑中還包括有噁唑雜環，其中的氮元素不僅具有阻燃功能，還會和聚合物體系(應用于工程塑料后的聚合物)中的氫原子形成氫鍵交聯，進而提高了阻燃劑與聚合物的相容性，使制備的含該阻燃劑的工程塑料同時具有較高的阻燃等級和力學性能。

本發明實施例進一步提供上述阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟S01，提供原料：

分別提供結構式為的化合物A和結構式為的化合物B；

步驟S02，脫水反應：

將摩爾比為2.05～2.1∶1的化合物A和化合物B加入至PPA溶劑中，在無氧條件及溫度為185～195℃條件下反應9～12小時，得到結構式I的阻燃劑，結構式I為：

其中，X為鹵素元素。

具體地，步驟S01中，化合物A的名稱為4’-鹵代苯甲酸(4-XBA)，例如，氟代苯甲酸、氯代苯甲酸、溴代苯甲酸或碘代苯甲酸，化合物A可以從市面上購買得到?；衔顱的名稱為雙(3-氨基-4-羥苯基)六氟丙烷(6F-BAHP)，化合物B可以從市面上購買得到。

具體地，步驟S02中，該化合物A和化合物B的摩爾比為2.05～2.1∶1，優選為2∶1。