[發明專利]聯苯二酚聚磷酸酯阻燃劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201210328836.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102786694A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 班大明;秦好麗;趙歐;張永航;劉真美;韋萬麗
• 申請（專利權）人: 貴州師范大學
• 主分類號: C08G79/04
• 分類號: C08G79/04;C08L67/00;C08L69/00;C08L77/02;C08L63/00;C08L85/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明屬于聚合物型含磷阻燃劑技術領域，具體涉及一類聚合物型含磷阻燃劑及其制備方法。

背景技術

磷系阻燃劑具有低煙，無毒等優點，是各類阻燃劑中最重要的一類阻燃劑之一。其結構中不含有鹵素，可避免鹵系阻燃劑的環境問題，具有良好的發展前景。目前大量使用的磷系阻燃劑如間苯二酚（磷酸二苯酯）Resorcin?bis(diphenyl?phosphate)阻燃劑，簡稱RDP，以及雙酚A（磷酸二苯酯）Bisphenol-A?Bis(Diphenyl?Phosphate)，簡稱BDP是粘稠油狀液體，在使用、貯存和運輸的過程中極不方便，同時液體阻燃劑容易從基體中滲出而造成阻燃性能的下降。而聚合物型阻燃劑由于其分子量較大，在制品中不易遷移，添加工藝簡單，從而可以達到更好的阻燃效果而倍受關注。已商品化的聚合物型阻燃劑主要有Fyrol51、Fyrol58、Fyrol99和FRC-1等。

本發明人也在以前的成果中報道了這一類阻燃劑的研究工作，如CN1563152中的聚苯基膦酸-ODOPB酯和CN1376760中的耐熔滴硫代苯基膦酸酯等。本發明采用芳氧基磷酰鹵為原料與聯苯二酚制備了一類新型阻燃劑，并對其在環氧樹脂中的應用進行了初步探討。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種新型聚合物型含磷阻燃劑及其制備方法，并將本發明的聚合物型含磷阻燃劑作為聚酯、聚碳酸脂、聚酰胺、以及環氧樹脂的無鹵阻燃改性添加劑。

本發明的技術方案：聯苯二酚聚磷酸酯阻燃劑，其特征在于：

其中n為300-1000的整數。

所述的聯苯二酚聚磷酸酯阻燃劑為白色固體，熔融溫度140-220℃。

聯苯二酚聚磷酸酯阻燃劑的制備方法，其特征在于：

第一、將對甲苯基二氯磷酸酯或對甲苯基二溴磷酸酯與聯苯二酚按摩爾比為1:0.9~1.2、催化劑與聯苯二酚摩爾比為0.001~0.01稱量；

第二、將稱量的聯苯二酚和催化劑加入帶有攪拌器、溫度計和氮氣進出口的反應裝置中，攪拌升溫至60~70℃后，在半小時內加入甲苯基二氯磷酸酯或對甲苯基二溴磷酸酯，保溫1~4小時，然后升溫到200℃反應3-4小時即得到白色固體阻燃劑；

第三、將得到的白色阻燃劑加入溶劑使其完全溶解，然后用5-10倍溶劑量的沉淀劑進行沉淀析出，經過濾，真空干燥后得到白色固體產品。

所述的催化劑包含氯化鈣、氯化鋁或氯化鋅。

所述的沉淀劑包含去離子水水、無水甲醇、無水乙醚或正己烷。

所述的溶劑包含氯仿、四氯乙烷、丙酮、二甲亞砜、四氫呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。

本發明的有益效果：

1、與聚合物基體相容性好，不易遷移，具有優良的耐久性。

2、該聚合物型含磷阻燃劑阻燃效果好，且不含鹵素，有利于環保。

3、制備方法簡單，條件易于控制。

4、應用范圍廣，能同時適用聚酯、聚碳酸脂、聚酰胺、以及環氧樹脂等多種聚合物體系的阻燃，并均能達到良好的阻燃效果。

具體實施方式

實施例1

將聯苯二酚186g，氯化鋁1.33g，加入帶有冷凝管、攪拌器、溫度計和保護氣進出口的四口燒瓶中，通入氮氣，攪拌升溫到60℃，在半小時內逐漸滴加對甲苯基二氯磷酸酯225克，保持溫度反應4小時，再升溫到200℃反應3小時，直至無HCl氣體逸出（反應結束）。冷卻后加入300ml氯仿使之完全溶解，然后倒入8倍體積的無水甲醇中沉淀，經過濾、真空干燥后得到白色粉末狀固體320g，產率94%。經凝膠色譜檢測，所得阻燃劑重均分子量為29045。

實施例2

將聯苯二酚167.4g，氯化鋅2.72g，加入帶有冷凝管、攪拌器、溫度計和保護氣進出口的四口燒瓶中，通入氮氣，攪拌升溫到70℃，在半小時內逐漸滴加對甲苯基二溴磷酸酯314克，保持溫度反應4小時，再升溫到200℃反應4小時，直至無HBr氣體逸出（反應結束）。冷卻后加入300ml四氫呋喃使之完全溶解，然后倒入10倍體積的去離子水中沉淀，經過濾、真空干燥后得到白色粉末狀固體278g，產率91%。經凝膠色譜檢測，所得阻燃劑重均分子量為26322。

實施例3