[發(fā)明專利]一種聚合物阻燃劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111718478A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽杰
• 申請（專利權(quán)）人: 歐陽杰
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08L27/06;C08L67/02;C08K5/12;C08K3/22
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本發(fā)明公開了一種異氰尿酸酯改性的氯化石蠟聚合物阻燃劑及其制備方法，該阻燃劑的制備方法是先由氯化石蠟和對羥基苯甲酸反應制備含羧基氯化石蠟，再由含羧基氯化石蠟經(jīng)酰化得含酰氯氯化石蠟，然后再與三(2?羥乙基)異氰尿酸酯發(fā)生酯化反應得到含二元羥基異氰尿酸酯改性的的氯化石蠟，然后經(jīng)酰氯化制備得到含二元酰氯異氰尿酸酯改性的的氯化石蠟，最后酯化得到聚合物阻燃劑，該制備方法操作簡單、原料來源廣，反應條件溫和，滿足工業(yè)化生產(chǎn)，制得異氰尿酸酯改性的氯化石蠟阻燃劑由于阻燃元素氯和氮的協(xié)同作用具有優(yōu)異的阻燃性能。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種異氰尿酸酯改性的氯化石蠟聚合物阻燃劑及其制備方法，屬于塑料橡膠阻燃劑領域。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，合成纖維、塑料、橡膠等高分子材料越來越廣泛的應用于交通運輸、建筑材料、電子電器、日用家具、室內(nèi)裝修等各個領域。但是，這些高分子材料一般都具有易燃性，容易引發(fā)火災事故，為了解決合成材料的耐燃、抑煙等問題，確保合成材料使用的安全性，最有效的方法是加入阻燃劑。由于鹵系阻燃劑添加量少、價格低廉以及與合成材料相容性好，不改變阻燃劑制品原有的機械加工性能，因而為目前產(chǎn)量和使用量最大的有機阻燃劑。但是由于其在燃燒時會分解產(chǎn)生鹵化氫等問題，使鹵系阻燃劑受到了限制。隨著世界范圍內(nèi)阻燃防火意識的日益增強，開發(fā)高效鹵系阻燃劑減少阻燃劑的添加量以達到減少燃燒時所放出的鹵化氫的量及減少對材料機械加工性能的影響是研究的重要方向。

氯化石蠟是一種傳統(tǒng)的聚氯乙烯輔助添加劑，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價格低廉等特點。但是阻燃效果一般，使用時需要通過其它阻燃劑復配提高阻燃效果，阻礙了其廣泛應用。另外，隨著時間延長，氯化石蠟容易從聚合物網(wǎng)絡中遷移出，降低了阻燃的持久性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的氯化石蠟存在的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種阻燃效能高的異氰尿酸酯改性的氯化石蠟阻燃劑。其物理化學性能穩(wěn)定，耐熱性好，與高分子材料相容性好，而且具有增塑和成炭防滴落作用，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本發(fā)明的另一個目的是在于提供一種原料來源廣、操作簡單、反應條件溫和制備所述異氰尿酸酯改性的氯化石蠟的方法。

本發(fā)明提供了一種聚合物阻燃劑，其特征在于，該聚合物阻燃劑具有式(I)所示結(jié)構(gòu)：

其中，式(I)中，R₁、R₂為氯化石蠟鏈段。

本發(fā)明還提供了所述的聚合物阻燃劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

步驟(1)：制備含羧基的氯化石蠟

將氯化石蠟溶解于丁酮中，加入一定量的對羥基苯甲酸和碳酸鉀，在氮氣保護下，加熱反應得到含羧基的氯化石蠟；

步驟(2)：制備含酰氯的氯化石蠟

將步驟(1)所得的含羧基的氯化石蠟加入到反應釜中，在反應釜中滴加過量的三氯化磷，反應得到含酰氯的氯化石蠟；

步驟(3)：制備含二元羥基異氰尿酸酯改性的氯化石蠟

將步驟(2)制得含酰氯的氯化石蠟緩慢滴加到三(2-羥乙基)異氰尿酸酯與縛酸劑三乙胺的混合體系中進行酯化反應，含酰氯的氯化石蠟與三(2-羥乙基)異氰尿酸酯的摩爾比為1～1.2:1，反應得到含二元羥基異氰尿酸酯改性的氯化石蠟；

步驟(4)：制備含二元酰氯異氰尿酸酯改性的氯化石蠟

將步驟(3)所得的含二元羥基的氯化石蠟加入到反應釜中，在反應釜中滴加過量的三氯化磷，反應得到含二元酰氯異氰尿酸酯改性的氯化石蠟；

步驟(5)：制備聚合物阻燃劑