[發明專利]基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用

在審

• 申請號: 202210109603.X
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114539311A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 周紅;王新宇;潘志權;程清蓉;吳漢軍
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38;C07C211/51;C07C209/00;C08K5/5317;C08K5/18;C08L63/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用，所述的阻燃劑結構式如下；其合成方法包含如下步驟：將對苯二胺用溶劑溶解，氮氣保護和攪拌下，將溶液加熱至回流，加入苯基膦酸，在回流下，持續攪拌4小時，然后自然冷卻至室溫，在室溫下繼續攪拌8小時，過濾，用溶劑洗滌濾餅至濾液為無色透明，然后將濾餅在80℃下干燥12小時得到阻燃劑PO?PA。該基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用能有效的對含有化學成分的廢氣進行合理利用，并達到安全排放的標準。

技術領域

本發明涉及環氧樹脂材料的技術領域，尤其涉及一種基于苯基膦酸的高效阻燃劑的合成及應用。

背景技術

環氧樹脂(EP)由于其自身具備的高度可塑性、電絕緣性、耐腐蝕性等特點，被廣泛應用于航空航天，電子行業，建筑業，船舶制造行業等領域。但是作為一種有機高分子材料，其自身的易燃性，以及燃燒時釋放的大量煙氣，既無法滿足越來越嚴格的環保要求，同時也會給人們的生活帶來危害。使這種高分子材料的使用受到了限制。

向EP中添加阻燃劑，不僅是為了滿足越來越嚴格的建筑材料相關的法律法規要求，更是為了保障在高層建筑越來越多的當下，一旦發生火災，使用了EP的建筑材料能夠直接阻止火災的發生；或者抑制火災的蔓延，直到消防隊趕到火災現場。還有一點值得注意的是，大量因火災喪生的人并非死于燒傷，而是因火災產生的濃煙使室內人員窒息導致的身亡，這也意味著除了阻燃效果，阻燃劑具備的抑煙性也是重中之重。

由于傳統的含鹵阻燃劑在燃燒時會釋放大量有毒氣體，會對人的身體健康造成嚴重損害，且又越來越多的國家禁止了含鹵阻燃劑的使用，因此作為一種面向未來的阻燃劑，無鹵阻燃劑成為了當前阻燃劑的研發重點。最近幾年研究涉及比較多的阻燃劑多以DOPO(9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)、APP(聚磷酸銨)及它們的衍生物，而目前基于苯基膦酸的阻燃劑的相關研究數量并不多。因此亟需一種制備過程簡單，阻燃效果良好，不含有鹵素，具備足夠的新穎性和潛在的應用價值的阻燃劑制備方法。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種處理效果好的基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用，該基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用能有效的對含有化學成分的廢氣進行合理利用，并達到安全排放的標準。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種含苯基膦酸結構的阻燃劑，所述的阻燃劑結構式如下；

一種如上所述的含苯基膦酸結構的阻燃劑的合成方法，所述方法按照如下反應方程式進行：

作為上述技術方案的優選，本發明提供的含苯基膦酸結構的阻燃劑的合成方法進一步包括下列技術特征的部分或全部：

作為上述技術方案的改進，包含如下步驟：將對苯二胺用溶劑溶解，氮氣保護和攪拌下，將溶液加熱至回流，加入苯基膦酸，在回流下，持續攪拌4小時，然后自然冷卻至室溫，在室溫下繼續攪拌8小時，過濾，用溶劑洗滌濾餅至濾液為無色透明，然后將濾餅在80℃下干燥12小時得到阻燃劑PO-PA。

作為上述技術方案的改進，所述對苯二胺和苯基膦酸的摩爾比為2.1-2.5～1.0-1.2。

作為上述技術方案的改進，所述溶解溫度為室溫。

作為上述技術方案的改進，所述加熱溫度為80℃。

作為上述技術方案的改進，所述溶劑為乙醇或甲醇。

一種如上任一所述的含苯基膦酸結構的阻燃劑的應用，所述基于苯基膦酸設計合成的阻燃劑在環氧樹脂中作為添加劑應用。

作為上述技術方案的優選，本發明提供的基于苯基膦酸的新型無鹵阻燃劑的合成及應用進一步包括下列技術特征的部分或全部：