[發明專利]用于阻燃聚酰胺的含鋇DOPO衍生型阻燃劑及其方法

在審

• 申請號: 202211512399.2
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115716851A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張華鵬;呂成;朱海霖;劉國金
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C07F9/6574
• 分類號: C07F9/6574;C08G69/42
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種含鋇的DOPO衍生型阻燃劑及其制備方法和應用。方法是在惰性氣體的氣氛中，在溶劑中加入衣康酸和1,6?己二胺HMDA成鹽反應，再將DOPO逐步加入保持持續數小時，然后加入氫氧化鋇反應持續數小時，抽濾所得到的濾液放入結晶皿中結晶，結晶后的晶體用有機溶劑洗滌至少三遍，然后干燥獲得淡粉色塊狀物，最后研磨后得到最終產物淡黃色粉末。本發明采用三步加料、一鍋法，合成工藝簡單，結構中無鹵無甲醛，環保無污染，而且原料價格低廉、適合工業化生產，解決了阻燃材料耐久性差、強力損失嚴重等問題，可有效提高聚合后阻燃聚酰胺的分子量和聚酰胺材料的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及到阻燃劑合成技術領域的一種阻燃劑及其制備方法，特別涉及一種用于阻燃聚酰胺的含鋇的DOPO衍生型阻燃劑及其制備方法。

背景技術

尼龍是聚酰胺的商品名，英文簡寫為PA，尼龍具有比重輕、耐磨、沖擊韌性高等優點，在建筑、汽車工業和航空等領域可用作齒輪、軸承等機械零件，紡織領域可制成尼龍纖維，尼龍材料是可燃性材料其燃燒時產生的熔滴和濃煙在發生火災時會加速擴大火勢，降低火災現場人員的存活率，給生產生活帶來極大的安全隱患。

尼龍的改性方法按照原理分為共混法改性和共聚法改性，共混法是將添加型阻燃劑和尼龍母粒高溫熔融并混合擠出切粒，其工藝簡單、成本低、故障率低，符合大規模生產的需要，但是也存在無法克服的缺點，例如阻燃劑不能很好的分散在聚合物中，共聚阻燃聚酰胺成品的阻燃效果一般，阻燃持久性差，需要的阻燃劑添加量高，材料力學性能下降嚴重等問題。

共聚法是將反應型阻燃劑參與尼龍的聚合反應中，將提供阻燃效果的元素如氮、磷、金屬氫氧化物等加入尼龍的大分子鏈上，共聚阻燃尼龍材料可以在較少的阻燃劑添加的前提下具有阻燃效果好，阻燃持久等優點。

磷系阻燃劑作為主要當前用于阻燃尼龍66的阻燃劑之一，與其他阻燃劑如鹵系阻燃劑相比有著低毒、低煙等優勢。有機磷系阻燃劑與無機磷系阻燃劑相比，又存在著分散性好，所需要的添加量小等優勢。有機磷系阻燃劑自身具有高阻燃性等優勢特點。

目前主流的磷系反應型阻燃劑在阻燃效果和添加量控制方面已經達到了理想的效果，但是還存在著阻燃劑反應性不夠，制備的共聚阻燃聚酰胺分子量小等問題。制備的阻燃聚酰胺分子量小會導致紡絲困難，制品機械性能差等問題，想要解決這個問題需要增加固相增黏工序，增加生產的時間和經濟成本。

中國專利(公開號CN 112048061 A、CN 112144141 A)等發明專利中提出，DDP類(DOPO衍生物)反應性含磷阻燃劑，存在聚合后共聚阻燃聚酰胺分子量較低(相對粘度1.8左右)、需要增加固相縮聚工序以提高分子量制取具有較好力學性能的聚酰胺塑料或纖維制品等問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了一種用于阻燃聚酰胺的含鋇的DOPO衍生型阻燃劑及其制備方法，該新型DOPO衍生型阻燃劑不含鹵素，對環境友好，用該阻燃劑可以以共混或共聚的形式加入到聚酰胺中，產出的阻燃聚酰胺有著分子量大、機械性能優良、阻燃性良好、阻燃效果持久等優點。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一、一種用于阻燃聚酰胺的含鋇DOPO衍生型阻燃劑，所述的阻燃劑分子結構式：

二、權利要求1所述含鋇DOPO衍生型阻燃劑的制備方法，所述制備方法的合成路線如下：

方法具體包括以下步驟：

(1)在惰性氣體的氣氛中，在溶劑中加入一定比例的衣康酸和1,6-己二胺HMDA，使衣康酸在溶劑中與1,6-己二胺HMDA發生成鹽反應，獲得衣康酸己二胺ITA-HMDA水溶液；