[發(fā)明專利]一種含磷氮籠型聚倍半硅氧烷、其制備方法及其作為結(jié)殼成炭劑的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211714703.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN116102734B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李信成;孫東明;陳楚宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州硅碳新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08G77/30
• 分類號(hào): C08G77/30;C08G77/06;C08L23/08;C08L83/08;C08K3/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

1.一種含磷氮籠型聚倍半硅氧烷，其特征在于，所述含磷氮籠型聚倍半硅氧烷具有式I所示結(jié)構(gòu)：

其中，R為“*”代表連接位點(diǎn)；R₁選自取代或未取代的C1～C6直鏈或支鏈亞烷基、C6～C20取代或未取代芳基中的任意一種；R₂、R₃、R₄、R₅各自獨(dú)立地選自氫、羥基、取代或未取代的C1～C6直鏈或支鏈烷氧基或C6～C20取代或未取代芳基；所述取代的取代基包括鹵素、羥基、羧基中的任意一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷氮籠型聚倍半硅氧烷，其特征在于，所述R₁選自取代或未取代的C3～C6直鏈或支鏈亞烷基。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含磷氮籠型聚倍半硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

(1)將含氰基硅烷單體與醇水溶液進(jìn)行水解反應(yīng)，得到含氰基硅醇；

(2)將步驟(1)得到的含氰基硅醇與含磷單體反應(yīng)，得到中間體；

(3)在催化劑存在下，將步驟(2)得到的中間體繼續(xù)反應(yīng)，得到所述含磷氮籠型聚倍半硅氧烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述含氰基硅烷單體包括(3-氰丙基)三氯硅烷、(3-氰基丁基)三氯硅烷、鄰-(2-氰基乙基)苯基三氯硅烷、3-硫氰基丙基三乙氧基硅烷、2-(氰基乙基)三甲氧基硅烷、2-氰基乙基三乙氧基硅烷、3-氰基丙基三甲氧基硅烷、3-氰基丙基三乙氧基硅烷、6-氰基己基三甲氧基硅烷、氰基苯基三甲氧基硅烷、3-氰基丙基三丁氧基硅烷、4-氰基丁基三甲氧基硅烷、5-氰基戊基三甲氧基硅烷、2-氰基丙基三甲氧基硅烷、鄰-(氰基甲基)苯基三丙氧基硅烷、間-(氰基甲基)苯基三甲氧基硅烷、對(duì)-(氰基甲基)苯基三乙氧基硅烷或?qū)?(2-氰基乙基)苯基三甲氧基硅烷中的至少一種；

優(yōu)選地，步驟(1)所述醇水溶液中醇與水的質(zhì)量比為(10～15):1；

優(yōu)選地，步驟(1)所述反應(yīng)的溫度為5～10℃；

優(yōu)選地，步驟(1)所述反應(yīng)的時(shí)間為1～5℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述含磷單體包括苯基次膦酸、亞磷酸、次磷酸、亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯或亞磷酸二異丙酯中的至少一種；

優(yōu)選地，所述含氰基硅烷單體、含磷單體的摩爾比為1:(2.05～2.2)；

優(yōu)選地，步驟(2)所述反應(yīng)的溫度為18～50℃；

優(yōu)選地，步驟(2)所述反應(yīng)的時(shí)間為2～10h。

6.根據(jù)權(quán)利要求3～5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述催化劑的用量為中間體質(zhì)量的0.1～1％；

優(yōu)選地，所述催化劑包括酸和/或堿；

優(yōu)選地，步驟(3)所述反應(yīng)的溫度為20～60℃；

優(yōu)選地，步驟(3)所述反應(yīng)的時(shí)間為2～72h。

7.一種有機(jī)硅結(jié)殼成炭劑，其特征在于，所述有機(jī)硅結(jié)殼成炭劑包括如權(quán)利要求1或2所述的含磷氮籠型聚倍半硅氧烷。

8.一種阻燃組合物，其特征在于，以重量份計(jì)，所述阻燃組合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物20～40份、聚乙烯10～30份、40～60份氫氧化鋁、20～30份氫氧化鎂和1～5份結(jié)殼成炭劑；

所述結(jié)殼成炭劑包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含磷氮籠型聚倍半硅氧烷和/或如權(quán)利要求6所述的有機(jī)硅結(jié)殼成炭劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻燃組合物，其特征在于，所述氫氧化鋁、氫氧化鎂與結(jié)殼成炭劑的質(zhì)量比為(15～35):(8～20):1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的阻燃組合物，其特征在于，所述聚乙烯包括線性低密度聚乙烯；

優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述阻燃組合物還包括0.1～0.5份抗氧劑；

優(yōu)選地，以重量份計(jì)，所述阻燃組合物還包括1～2份潤(rùn)滑劑。