[發明專利]聚合物型含磷、氮阻燃劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410574513.3
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104356393A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 梁兵;高昌健;呂嬌
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C08G79/02
• 分類號: C08G79/02;C07F9/44;C08L63/00;C08L23/00;C08L85/02;C08K5/5399
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

本發明涉及阻燃劑及其制備方法，特別是涉及一種聚合物型含磷、氮阻燃劑及其制備方法。

背景技術

高分子材料廣泛應用于工業生產及人們的日常生活中，但是大多數高分子材料的氧指數都小于21，只要遇到火源，材料都會在空氣中被點燃。同時高分子材料燃燒時受熱分解所放出的毒氣﹑黑煙對人類生命安全會造成巨大的威脅。

自1735年Wyld發表了第一篇關于阻燃劑的專利以來，國內外許多科研機構和高等院校的科研人員一直致力于阻燃科學的研究。20世紀50年代初期，Hooker化學公司用反應性單體氯菌酸研制出阻燃不飽和聚酯，這一研究工作開辟了阻燃領域的新途徑，隨后新的含溴或含磷的反應型阻燃單體不斷出現。但是隨著對阻燃要求的提高和環保意識的增強，阻燃劑的無鹵化、低成本、高效、抑煙、低毒及阻燃體系具備良好的力學性能與加工性能已成為當前和今后阻燃劑研究領域的前沿性課題。

磷-氮系阻燃劑（即膨脹型阻燃劑，intumescent?flame?retardant，簡稱IFR），是以氮、磷為阻燃元素的一大類阻燃劑，它不含有鹵素，由于氮磷元素相互之間的協效性，也不需要采用銻作為協效劑。經氮-磷系阻燃劑處理之后的高聚物在受熱或燃燒時，在聚合物的表面會形成一層均勻的多孔泡沫炭層，該泡沫炭層隔熱、隔氧、抑煙，并能夠防止熔滴的產生，具有很好的阻燃和抑煙的效果，因此氮-磷系阻燃劑是一種非常有發展前景的環保型阻燃劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚合物型含磷、氮阻燃劑及其制備方法，本發明阻燃劑磷、氮元素，且不含鹵素具有低毒的優點，有利于環保，在聚合物中不易遷移，具有優良的耐久性，其制備方法簡單，條件溫和，易于控制，無其它添加劑，所得的產品純度高，后處理方便。

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本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

聚合物型含磷、氮阻燃劑及其制備方法，所述阻燃劑聚合物結構式如下：

式中n為1~100的正整數。

聚合物型含磷、氮阻燃劑制備方法，所述該方法的合成步驟如下：在裝有磁力攪拌器，溫度計，恒壓滴液漏斗和尾氣吸收裝置的100mL三口瓶中，加入4,4-二氨基二苯砜(DDS)和乙腈，攪拌升溫至10-80^?OC后，經恒壓滴液漏斗緩慢滴加定量的苯基磷酰二氯(PPD)，滴加結束后，繼續反應1-12?h，抽濾，洗滌，10-60^?OC真空干燥，得到白色粉末狀固體。

所述的聚合物型含磷、氮阻燃劑制備方法，所述4,4-二氨基二苯砜和苯基磷酰二氯的比例為1:0.5-1:2.0。

所述的聚合物型含磷、氮阻燃劑制備方法，所述溶劑為苯、甲苯、二氯甲烷和乙腈中的任意一種或其任意比例的混合物。

所述的聚合物型含磷、氮阻燃劑制備方法，所述洗滌的提純的溶劑為丙酮、乙醇、二氯甲烷、乙腈中的至少一種。

所述的聚合物型含磷、氮阻燃劑制備方法，所述攪拌溫度為10-80?^OC；反應時間為1-12?h。

本發明的優點與效果是：

1、本發明提供的聚合型含磷、氮阻燃劑作為一種新的添加型阻燃劑，在聚合物中不易遷移，具有優良的耐久性。

2、本發明提供的聚合型阻燃劑含有磷、氮元素，且不含鹵素具有低毒的優點，有利于環保。

3、本發明提供的制備方法簡單，條件溫和，易于控制，無其它添加劑，所得的產品純度高，后處理方便。

4、本發明提供的聚合型含磷、氮阻燃劑應用范圍廣，可用于環氧樹脂和聚烯烴等聚合體系的阻燃。

具體實施方式

下面通過實施例子對本發明進行描述，有必要在此指出的是：實施實例只用于對本發明的進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改型和調整，仍屬于本發明的保護范圍。

實例1

在裝有磁力攪拌器，溫度計，恒壓滴液漏斗和尾氣吸收裝置的100ml三口瓶中，加入2.483g?4,4-二氨基二苯砜(DDS)和50mL乙腈，攪拌升溫至80?OC后，經恒壓滴液漏斗緩慢滴加2.535g苯基磷酰二氯(PPD)，滴加結束后，繼續反應12h，抽濾，洗滌，60?OC真空干燥，得到白色粉末狀固體。

實例2