[發明專利]一種共聚物類阻燃劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410312552.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104072708A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 王添琪
• 申請（專利權）人: 青島方達化工有限公司
• 主分類號: C08F297/04
• 分類號: C08F297/04;C08F8/22;C08L25/06;C08L53/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種阻燃劑及其制備方法，具體涉及一種共聚物類阻燃劑及其制備方法。

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背景技術

目前市場上常用的六溴環十二烷阻燃劑被視為一種有生物累計的、對水生生物或環境有害的阻燃劑，即將在一定范圍內被禁止使用，因此需要一種替代六溴環十二烷在膨脹聚苯乙烯和擠出聚苯乙烯材料的應用。此類阻燃劑要求有較高的熱穩定性，并且和聚苯乙烯材料的相容性好，不會對添加后的材料的機械性能等有負面影響。

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發明內容

針對上述問題，本發明提出一種安全性高、與聚苯乙烯材料相容性好、不會對添加后的材料的機械性能產生負面影響的共聚物類阻燃劑及其制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種共聚物類阻燃劑，其特征在于：由二烯類單體或丙烯腈的單體與苯乙烯單體聚合而成，氟化前的成分為以重量計包括5%~90%的苯乙烯單體和大于0%的二烯類或丙烯腈類單體，氟化后，70%以上的共聚物雙鍵都被氟通過加成反應取代。

優選地，二烯類單體選取丁二烯單體，在終產物中丁二烯的含量為70%。

優選地，選取苯乙烯含量為40%的三嵌段SBS氟化產品。

優選地，所述苯乙烯包括官能團取代物。

一種共聚物類阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：向氯化反應器中加入比例為1:10的SBS和氯仿，加熱溶解；

步驟二：從反應釜底部通入氯氣并攪拌進行加成反應，尾氣通入堿性過濾裝置中；

步驟三：反應結束后降溫并用氮氣吹掃殘余的氯氣，將反應液轉移到壓力反應釜中，繼續降溫至冰點；

步驟四：加入計算量的氫氟酸，攪拌升溫溶解，控制反應釜壓力不超過2公斤，反應一小時；

步驟五：降溫結晶，氮氣吹掃殘余的氟化氫和氯化氫氣體，過濾清洗得到最終產物。

優選的，增加步驟六：將反應液傾入到適量的甲醇中，升溫至重結晶，過濾水洗將最終產物提純。

本發明相比現有技術具有以下優點及有益效果：

本發明的安全性高、與聚苯乙烯材料相容性好、不會對添加后的材料的機械性能產生負面影響，能夠作為六溴環十二烷阻燃劑的替代物使用。

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附圖說明

無

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

本發明是熱穩定型氟化共聚物，該共聚物由丁二烯和苯乙烯單體聚合而成，該共聚物在氟化前的成分為以重量計5%~90%的苯乙烯單體和大于0%的丁二烯單體。氟化共聚物的結構通過核磁共振波譜來測定，其中70%以上的共聚物雙鍵都被氟通過加成反應取代，生成的產物氟化丁二烯/苯乙烯共聚物可以代替六溴環十二烷在擠出聚苯乙烯和膨脹聚苯乙烯材料中的阻燃應用。

不同丁二烯/苯乙烯的比例氟化后對阻燃性能影響不同，這是由于丁二烯的立體結構的影響。通常高的氟化1,2-丁二烯含量越高，阻燃性能越好。本發明所用的丁二烯/苯乙烯共聚物可為嵌段共聚物，無規則共聚物或接枝共聚物。

氟化丁二烯/乙烯基芳香族單體共聚物優選F-SBS。氟化前，SBS可以是任意二嵌段共聚物（例如苯乙烯/丁二烯）、三嵌段共聚物（例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯或SBS）、四嵌段共聚物（例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯/丁二烯或SBSB）或多嵌段共聚物（例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯/丁二烯/苯乙烯或SBSBS）。

氟化丁二烯/苯乙烯阻燃劑中，丁二烯/苯乙烯中丁二烯的含量從5%到90%，優選70%，不同接枝聚合結構的SBS對阻燃性也有影響，其中苯乙烯比例40%的三嵌段聚合SBS的氟化產品。除了氟化丁二烯/苯乙烯，制備過程的中間產物氯化丁二烯/苯乙烯也同樣具有上述阻燃應用性能。丁二烯/苯乙烯共聚物中，包括某些官能團取代的苯乙烯，包括但不限于4-甲氧基苯乙烯，4-甲基苯乙烯，4-溴苯乙烯，4-氟苯乙烯以及2,4-二氟苯乙烯等。

戊二烯/苯乙烯共聚物被氟元素雙鍵加成的產物，以及丙烯腈/苯乙烯共聚物的氟元素雙鍵加成產物也在本發明的范圍內。

原料：Kraton?D系列丁二烯/苯乙烯共聚物SBS，商品牌號D1101，D1102，性狀蓬松顆粒或粉末；氫氟酸（氟化氫），含量40%；氯氣；氯仿。