[發明專利]一種基于三嗪基和磷酸酯的可光固化超支化膨脹阻燃劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410497300.5
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104231277B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 梁紅波;卜江;黃圣梅;張丹丹;熊磊
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C08G79/04
• 分類號: C08G79/04;C09D5/18;C09K21/14
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明屬于氮磷膨脹阻燃涂料領域，具體涉及一種基于三嗪基和磷酸酯的可光固化超支化膨脹阻燃劑的制備方法。

背景技術

UV固化技術因其具有節能、環保、高效等特點，被廣泛應用于涂層、油墨和粘合劑等領域。膨脹型阻燃劑是近年來阻燃領域最為活躍的研究熱點之一，這類阻燃劑主要是碳源、氣源和酸源體系組成，對多種易燃聚合物都具有十分良好的阻燃效果。膨脹型阻燃劑在燃燒或熱裂解時，由于磷酸酯在高溫下易分解成聚磷酸，從而會在聚合物表面形成一層均勻的炭層，同時氣源組份的分解會產生大量不燃氣體，使炭迅速膨脹成為致密的保護炭層，該炭層具有隔熱、隔氧、防止融滴產生的作用，能有效阻止有毒煙氣和腐蝕性氣體的產生及擴散，是一種可以實現無鹵化的環保型阻燃劑。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種基于三嗪基和磷酸酯的可光固化超支化膨脹阻燃劑的制備方法。

本發明是這樣來實現的，一種基于三嗪基和磷酸酯的可光固化超支化膨脹阻燃劑的制備方法，它包括以下步驟：

（1）在0－50?℃的條件下，將0.1?mol溶于有機溶劑的三聚氯氰溶液緩慢加入到0.3－0.5?mol的1-叔丁氧羰基哌嗪中，加入0.3－1?mol縛酸劑，并快速攪拌使其分散均勻，然后升溫至65－85?℃反應3－5小時，加入鹽酸和甲醇使其水解3－5小時，反應結束后用氯仿萃取，再經干燥劑干燥24－36小時，抽濾并除溶劑后得到產物A；

（2）在0－10?℃的條件下，將0.1?mol的單羥基醇緩慢加入到0.1?mol三氯氧磷中，加入0.1－0.3?mol縛酸劑，并快速攪拌至分散均勻，反應3－4小時之后，加入0.2－0.4mol的單羥基不飽和單體，繼續反應8－10小時后終止，過濾生成的有機鹽，得到的濾液用鹽酸和碳酸氫鈉萃取，再經干燥劑干燥24－36小時，抽濾并除溶劑后得到產物B；

（3）在20－50?℃的條件下，將0.1?mol的B溶解后緩慢加入到0.1－0.3?mol的A中，機械攪拌的情況下充分反應25－35小時，除溶劑之后得到產物C，其結構示意圖如圖1所示；

（4）在20－50?℃的條件下，將0.1－0.3?mol單環氧不飽和單體緩慢加入到0.1?mol產物C中，在機械攪拌的情況下充分反應25－35小時，除溶劑后得到產物D。

進一步的，所述縛酸劑為三乙胺、N,N-二異丙基乙胺、吡啶、碳酸鉀，氫氧化鉀中的一種。

進一步的，所述單羥基醇的結構為C_nH_2n－OH（其中n=1－8）和HO－（CH₂CH₂0）_m－OCH₃（其中m=1－8）中一種。

進一步的，所述單羥基不飽和單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-乙烯氧基乙醇中的一種。

進一步的，所述單羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-乙烯氧基乙醇中的一種。

進一步的，所述單環氧不飽和單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸縮水甘油酯中的一種。

進一步的，所述的有機溶劑為二甲基亞礬、N,N－二甲基甲酰胺、二氧六環、四氫呋喃、氯仿、甲苯、二甲苯中的一種。

進一步的，所述的干燥劑為4A分子篩、無水硫酸鈉、無水氯化鈣、無水硫酸鎂中的一種。?

本發明的優點是：本阻燃劑具有與樹脂相容性好、黏度低、可光固化、成炭性能好等特點，可應用于鋼材、塑料、復合材料以及木材表面等的防火保護。并且制備工藝簡單、成本較低、應用廣泛；本發明的阻燃劑可用輻射固化，其固化速度快，可有效提高生產效率，節約能源；本發明阻燃劑與光固化涂層結合可制得具有無鹵、低煙、無毒、無腐蝕，阻燃性能優良，對環境友好的產品；本發明方法所使用的原料容易獲得，且制備方便，適用于工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明得到產物C的結構示意圖。

圖2為本發明得到的固化膜熱重分析曲線圖。

具體實施方式

實施例1：

本實施例說明本發明提供的一種基于三嗪基和磷酸酯的可光固化超支化膨脹阻燃劑的制備方法1；

（1）在20?℃的條件下，將0.1?mol溶于氯仿的三聚氯氰溶液緩慢加入到0.3?mol的1-叔丁氧羰基哌嗪中，加入0.4?mol三乙胺作為縛酸劑，并快速攪拌使其分散均勻，然后升溫至70?℃反應4小時，加入鹽酸和甲醇使其水解3小時，反應結束后用氯仿萃取，再經無水硫酸鈉干燥24小時，抽濾并除溶劑后得到產物A。