[發(fā)明專利]一種含二氨基三嗪的阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711471898.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108250328B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭治漢;彭治權(quán);童麗亞;何小春;顧湘明;李永林;義芝興;彭斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南美萊珀科技發(fā)展有限公司;湖州利鵬新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F8/30
• 分類號(hào): C08F8/30;C08F8/32;C08F120/44;C08F220/44;D01F1/07;D01F6/54
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 金利琴

本發(fā)明涉及一種含二氨基三嗪的阻燃劑及其制備方法，將含氰基聚合物與雙氰胺在非水溶劑中經(jīng)氯化物催化反應(yīng)制得的含二氨基三嗪的聚合物與氰尿酸或三聚硫氰酸反應(yīng)得到含二氨基三嗪的阻燃劑，含氰基聚合物的結(jié)構(gòu)式如下：式中，R₁和R₂相同或不同，為其中x、y、m、z、f和k均為大于等于0的整數(shù)；雙氰胺的結(jié)構(gòu)式如下：最終制得的阻燃劑的結(jié)構(gòu)式如下：式中，p為大于等于10的整數(shù)，q為大于等于p的整數(shù)，p+q＝n，R₁和R₂同含氰基聚合物中的R₁和R₂，A為?O?或?S?。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，合成原料易得，最終制得的含二氨基三嗪的阻燃劑具有熱穩(wěn)定性高、阻燃效率高及與聚合物的相容性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于阻燃材料領(lǐng)域，涉及一種含二氨基三嗪的阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，高分子材料由于具有綜合性能優(yōu)異和加工成型方便等特點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域中。然而絕大多數(shù)高分子材料容易燃燒，并且在燃燒的過(guò)程會(huì)伴隨著有毒有害氣體的生成，因此存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患，在此環(huán)境下，對(duì)高分子材料進(jìn)行阻燃改性顯得尤為重要。目前阻燃高分子材料主要為添加溴系阻燃劑，該類型阻燃劑雖然添加量少也能保證高效的阻燃效果，但是在遇火燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒和有腐蝕性的濃煙，對(duì)環(huán)境和人體的健康會(huì)造成較大的危害。因此，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，各國(guó)加大了對(duì)無(wú)鹵阻燃劑的開(kāi)發(fā)，其中無(wú)鹵膨脹型阻燃劑就是解決的對(duì)策之一。無(wú)鹵素膨脹阻燃劑包含有酸源(催化成炭作用)、氣源(發(fā)泡)和碳源(成炭)三個(gè)要素，在高溫時(shí)，膨脹型阻燃劑會(huì)在高分子材料表面形成致密的發(fā)泡膨脹炭層，可以隔絕氧氣和熱量，并且生煙量少，不產(chǎn)生有毒有害氣體，阻燃效果良好，因此這種類型的阻燃劑受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

三聚氰胺可以看成是三嗪環(huán)上還有一個(gè)氨基的含二氨基三嗪的聚合物，三聚氰胺及其鹽可作為阻燃材料。三聚氰胺鹽阻燃劑主要有三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺硼酸鹽、三聚氰胺鄰苯二甲酸鹽、三聚氰胺草酸鹽、三聚氰胺氫溴酸鹽和三聚氰胺次磷酸鹽等，這些三聚氰胺的衍生物分別適用于不同聚合物的阻燃改性，阻燃效果也會(huì)存在差異。由于三聚氰胺及其鹽類阻燃劑與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑相比，具有煙密度低、毒性低、腐蝕性小、著色能力好和電性能優(yōu)越等特性，以及符合環(huán)保要求，價(jià)格適宜等一系列的優(yōu)點(diǎn)，其在阻燃領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多。但該類阻燃劑在聚合物中的分散性不好，會(huì)導(dǎo)致阻燃材料的阻燃性能或力學(xué)性能等下降，而且大多數(shù)鹽類都會(huì)具有一定的水溶性和吸濕性，尤其是隨著溫度的升高，其溶解度會(huì)逐步增大。例如三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)是目前用量最大的三聚氰胺鹽阻燃劑，但它存在分散性不好以及在阻燃尼龍或聚烯烴中的阻燃效率不穩(wěn)定等問(wèn)題；而三聚氰胺磷酸鹽(MP)不但溶解度較大(0.54克/100克水)，而且對(duì)尼龍等聚合物的阻燃效率低。因此，還需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型高效的三聚氰胺類阻燃劑，以解決三聚氰胺類阻燃劑阻燃效率低、水溶性高容易析出及與聚合物相容性差等問(wèn)題。

除了三聚氰胺以外，有關(guān)含有二氨基三嗪基團(tuán)的化合物作為阻燃劑的報(bào)道很少。申請(qǐng)?zhí)枮?01110194940.5的專利報(bào)道了以苯代三聚氰胺羧乙基苯基次膦酸縮合物為原料與其它協(xié)效阻燃劑復(fù)配的組合物作為阻燃劑，苯代三聚氰胺可以看成是三嗪環(huán)上有一個(gè)苯基的含二氨基三嗪的聚合物。但由于苯代三聚氰胺與羧乙基苯基次膦酸發(fā)生縮合反應(yīng)后，其分子鏈上的酰亞胺基和磷酰亞胺基的發(fā)泡作用會(huì)明顯降低，所以該阻燃劑在無(wú)鹵素阻燃體系中主要發(fā)揮成炭作用，阻燃效率低。

文獻(xiàn)1(三嗪阻燃劑的合成及阻燃ABS研究.中國(guó)塑料,2004,11(18):81-84)和文獻(xiàn)2(苯氧基三嗪聚合物的合成、性能及膨脹阻燃ABS的研究.化學(xué)與粘合,2008,30(5):42-45)報(bào)道了氨基三嗪衍生物作為成炭劑用于膨脹阻燃體系，但由于三嗪環(huán)上只有亞氨基(-NH-)，因此該成炭劑沒(méi)有膨脹阻燃體系中所需的氣源，所以這類成炭劑需要與酸源和氣源同時(shí)復(fù)配使用才能具有良好的阻燃效果，例如比較典型的阻燃配方就是該成炭劑與聚磷酸銨(APP)復(fù)配使用，用于聚乙烯、聚丙烯和ABS等阻燃。