[發明專利]一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110735143.7
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113563591B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陳明鋒;許玥;陳昊龍;易蝶;林菽豐;羅文慧;呂嬌嬌;章華桂
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08G77/60
• 分類號: C08G77/60;C08L63/00;C08L83/16
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 唐燕玲

本發明提供一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑及其制備方法，該阻燃劑以三氯乙烯、乙烯基二氯硅烷、9,10?二氫?9?氧雜?10?磷雜菲?10?氧化物(DOPO)為主要原料，通過如下反應制備而得；三氯乙烯與丁基鋰反應生成乙炔基雙鋰；乙炔基雙鋰與乙烯基二氯硅烷反應生成聚乙烯基硅炔聚合物；聚乙烯基硅炔聚合物與9,10?二氫?9?氧雜?10?磷雜菲?10?氧化物(DOPO)反應，得到一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑。該阻燃劑結構中的?C≡C?基團可交聯固化形成網狀結構，具有較高的質量保留率和熱穩定性能，同時，結構中含有的硅元素和側鏈的DOPO基團具有阻燃作用，能夠賦予其較好的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及含磷阻燃劑的合成技術領域，尤其涉及一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑及其制備方法。

背景技術

有機高分子材料是以高分子化合物為主要成分，通過與各種添加劑(或配合劑)的配合，經過適當的成型加工制備而成的一類通用材料，主要包括塑料、橡膠、纖維、樹脂等，在建筑、交通、電器等諸多領域具有非常廣泛的應用。然而，大部分的有機高分子材料極易燃燒燒，這些易燃材料引發的火災是最常見、最普遍地威脅公眾安全和社會發展的主要災害之一。因此，開發新型高效、多功能的阻燃材料已成熱點的研究課題。

含鹵素阻燃劑的材料因為燃燒時會生成有毒、腐蝕性的氣體，已被許多國家和領域限制使用。因此，無鹵阻燃劑的研究和開發引起研究者的廣泛重視，其中，9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物作為重要的含磷阻燃劑，具有添加量少、阻燃效果好、適用性強等特點，是一類極具前景的阻燃材料。Carja等[12]利用DOPO衍生物與苯基磷酰二氯反應，制備了新型含磷雜菲阻燃劑(PFR)，通過該阻燃劑改性的環氧樹脂氧指數達到40.0％，并且能夠通過垂直燃燒的V-0級，但PFR的加入降低了改性環氧樹脂的熱穩定性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑及其制備方法，提高環氧樹脂、不飽和樹脂、丙烯酸樹脂等有機高分子材料的阻燃性能與熱穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑，所述阻燃劑的結構式為：

其中，R為氫、甲基、乙基或苯基。

為了解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案為：

一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

1)在惰性氣體保護下，通過三氯乙烯與丁基鋰的反應，生成乙炔基雙鋰；

2)在惰性氣體保護下，通過乙炔基雙鋰與乙烯基二氯硅烷的反應，生成聚乙烯基硅炔聚合物；

3)在惰性氣體保護下，以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑，通過聚乙烯基硅炔聚合物與DOPO的反應，得到一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑。

本發明的有益效果在于：在本發明中，一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑結構中含有的-C≡C-基團可交聯固化形成網狀結構，具有較高的質量保留率和熱穩定性能，同時，結構中含有的硅元素和側鏈的DOPO基團具有阻燃作用，能夠賦予其較好的阻燃性能，該阻燃劑可以用于提高環氧樹脂、不飽和樹脂、丙烯酸樹脂等有機高分子材料的阻燃性能與熱穩定性，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式予以說明。

本發明的目的之一是提供一種側鏈含DOPO基的聚磷硅炔阻燃劑，該阻燃劑具有如下的結構式：

其中，R可以為氫、甲基、乙基或苯基。