[發明專利]一種無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110361351.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113354682A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 姜山;徐軼;盧鵬飛
• 申請（專利權）人: 姜山
• 主分類號: C07F9/44
• 分類號: C07F9/44;C09D175/02;C09D5/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯及其制備方法和應用，制備方法為：（1）用馬來酸酐和含羥基磷酸酯反應得到馬來酸二磷酸酯；（2）用二氯甲基膦與二元胺反應得到二氨基磷氮中間體；（3）用得到的馬來酸二磷酸酯與二氨基磷氮中間體反應得到所述無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯。本發明用羥基磷酸酯類和胺基磷酸酯類對聚天門冬氨酸酯進行改性，獲得磷系阻燃劑改性的聚天門冬氨酸酯，顯著提升其阻燃性能；用其與磷化苯基異氰酸酯復配成雙組份涂料后，防火等級得到了明顯提升，同時還能提高涂膜的保溫性能及斷裂伸長率。

技術領域

本發明涉及阻燃涂料技術領域，尤其是涉及一種無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯及其制備方法和應用。

背景技術

用聚天門冬氨酸酯和異氰酸酯固化劑混合制得的聚天門冬氨酸酯聚脲涂料作為近年來研發出的新型涂料，具有高耐候、高性能、環保性能好等特點。聚天門冬氨酸酯聚脲涂料光澤度高，且在基材表面具有很高的附著力；此外，聚天門冬氨酸酯聚脲涂料在具有合適適用期的同時，干燥時間較快，聚天門冬氨酸酯聚脲涂料還具有優異的耐酸、耐堿及耐鹽霧性能。因此聚天門冬氨酸酯聚脲涂料以其優異的性能，便捷的施工獲得人們的推崇。

但是現有聚天門冬氨酸酯聚脲涂料，防火等級不高，容易燃燒并產生濃煙，限制了材料的使用。中華人民共和國公安部與住房和城鄉建設部就建筑外保溫系統制定了相關標準規范，在《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》(公通字[2009]46號)第二條中規定了：民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應低于B2級。按照我國《建筑材料及制品燃燒性能分級GB 8624—2006》的相關規定，A級鋪地材料應同時滿足GB/T 5464—2010不燃性試驗(ΔT≤30℃，Δm≤50％，tf＝0s)和GB/T 14402—2007燃燒熱值試驗(PSC≤2.0MJ/kg)。但使用聚天門冬氨酸酯聚脲涂料的地坪無法達到A級防火等級。

目前，已有一些對聚天門冬氨酸酯聚脲涂料進行阻燃改性的嘗試，例如中國專利CN105602424A公開了一種“耐候無鹵阻燃絕緣聚脲涂料”，通過添加阻燃填料和阻燃協效劑提高涂料的阻燃性能；中國專利CN104610525A公開了一種“無鹵環保聚氨酯油性漆及其制備方法”，通過對異氰酸酯固化劑進行阻燃改性，獲得磷化苯基異氰酸酯固化劑，從而提升材料的阻燃性能。

然而，添加阻燃填料和阻燃協效劑雖然有助于提高阻燃性能，但這些外加添加劑與基體的相容性不佳，不但阻燃效果的提升不明顯，而且會對涂膜的性能造成影響；單純對固化劑進行改性，作為涂料主體的聚天門冬氨酸酯仍不具備阻燃性，得到的產品阻燃效果也有限，現有的改性方法均無法獲得具有優良阻燃性能和涂膜性能的聚天門冬氨酸酯聚脲涂料。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的聚天門冬氨酸酯聚脲涂料阻燃性能不足，無法滿足建筑材料的防火標準要求的問題，提供一種無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯及其制備方法和應用，用羥基磷酸酯類和胺基磷酸酯類對聚天門冬氨酸酯進行改性，獲得磷系阻燃基團改性的聚天門冬氨酸酯，顯著提升其阻燃性能；用其與異氰酸酯復配成雙組份涂料后，防火等級得到了明顯提升，同時還能提高涂膜的保溫性能及斷裂伸長率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種無鹵阻燃聚天門冬氨酸酯，結構式為：

其中，R為環烷基或烷基，R₁和R₂為烷基。

本發明將磷酸酯基團和胺基磷酸酯基團引入聚天門冬氨酸酯的分子結構中，上述引入的有機磷基團作為磷系阻燃側基，可以對整個分子起到包裹保護作用，從而使得到的改性聚天門冬氨酸酯具有良好的阻燃性能，并具有低煙、無毒、無鹵的優點。

作為優選，R為乙基或丙基，R₁選自甲基、乙基、丙基中的一種；R₂為甲基或乙基。如果R基過長，空間位阻較大，磷系阻燃側基無法對分子有效包裹，會影響阻燃性能的提升。