[發(fā)明專利]一種有機硅基聚碳酸酯阻燃劑及其用途

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310040714.4
• 申請日: 2023-01-11
• 公開（公告）號: CN116003800A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 姜文;趙振虎
• 申請（專利權）人: 江蘇涌新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/392;C08L69/00;C08L83/08;C08L27/18;C08K5/42
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

本發(fā)明提供一種有機硅基聚碳酸酯阻燃劑及其用途，經(jīng)原料組分進行加成反應制得，所述原料組分包括：分子結構上同時含有芳香基團和不飽和基團的有機化合物，所述不飽和基團為碳碳雙鍵；含有硅氫鍵的聚硅氧烷。其避免了多氯聯(lián)苯、有機錫等法規(guī)限制物質(zhì)的殘留以及有毒、易燃溶劑的介入，并且成本低、阻燃效果好。

技術領域

本發(fā)明涉及有機硅材料領域，特別是涉及一種有機硅基聚碳酸酯阻燃劑及其用途。

背景技術

聚碳酸酯材料具有力學性能優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好、易著色、耐老化等特點。廣泛應用于航空航天、機械、汽車紡織、輕工及建筑行業(yè)。作為工程塑料，聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性能，一定厚度范圍內(nèi)垂直燃燒測試可以達到UL94-V2級，極限氧指數(shù)達到28％，但若應用在電子電氣、建筑裝飾等其他需要更高阻燃要求的領域，聚碳酸酯的阻燃性能仍顯不足。

目前，針對聚碳酸酯的阻燃劑主要有含鹵阻燃劑、含磷阻燃劑、無機金屬化合物和硅系阻燃劑。含鹵阻燃劑在阻燃過程中會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，磷系阻燃劑產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵素阻燃劑少，但由于其仍有一定毒性而無法滿足高環(huán)保要求；無機金屬化合物例如氫氧化鋁、氫氧化鎂等來源豐富，價格低廉，不含磷和鹵素，無毒無腐蝕性，不易揮發(fā)，且可與多種物質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同阻燃作用，然而其需要較大的添加量才能發(fā)揮出較好的阻燃效果，導致阻燃材料加工和力學性能大幅下降。

目前，作為無鹵阻燃劑之一的有機硅系阻燃劑應用越來越廣泛，有機硅分子鏈為Si—O鍵，鍵能較高，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，燃燒時有機硅能促進穩(wěn)定碳層的生成，進而阻止煙的形成和火焰的發(fā)展，阻燃效果顯著，并且更環(huán)保。但目前絕大部分有機硅基阻燃劑都是以苯基氯硅烷、苯基烷氧基硅烷、甲基苯基氯硅烷、甲基苯基烷氧基硅烷等為原料制備，上述苯基硅烷不僅價格昂貴，而且大多含有多氯聯(lián)苯等禁用物質(zhì)，導致有機硅阻燃劑應用范圍受限。雖然也有研究者利用苯酚上的羥基通過與含氫聚硅氧烷上面的硅氫鍵在有機錫催化下通過縮合反應完成苯基聚硅氧烷阻燃劑的制備，但苯酚是高毒、高腐蝕性物質(zhì)，有機錫催化劑在很多領域也是禁用物質(zhì)，并且過程需要甲苯等易燃、有毒溶劑參與，同樣有很多缺點。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種有機硅基聚碳酸酯阻燃劑及其用途，用于解決現(xiàn)有技術中的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明是通過以下技術方案獲得的。

本發(fā)明提供一種有機硅基聚碳酸酯阻燃劑，經(jīng)原料組分進行加成反應制得，所述原料組分包括：

分子結構上同時含有芳香基團和不飽和基團的有機化合物，所述不飽和基團為碳碳雙鍵；

含有硅氫鍵的聚硅氧烷。

優(yōu)選地，所述分子結構上同時含有芳香基團和不飽和基團的有機化合物選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、2-甲基-3-苯基-1-丙烯、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、3-苯基-1-丙烯、烯丙基環(huán)己烷、2-乙烯基萘、9-乙烯基蒽、1-烯丙基萘、鄰苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸二烯丙酯、雙酚A雙烯丙基醚、二烯丙基雙酚A、苯氧乙酸烯丙酯、4-乙烯基聯(lián)苯和烯丙基聯(lián)苯氧化膦中的一種或幾種。更優(yōu)選地，所述分子結構上同時含有芳香基團和不飽和基團的化合物選自二烯丙基雙酚A、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、雙酚A雙烯丙基醚和3-苯基-1-丙烯中的一種或幾種。

上述分子結構上同時含有芳香基團和不飽和基團的有機化合物均為低毒的非萘、非蒽物質(zhì)，在反應中對催化劑的影響小、本身不溶于水、常溫下是液態(tài)、粘度低、沸點高、揮發(fā)少，反應完成后，無有害物質(zhì)殘留。以下也可簡稱為苯基-乙烯基化合物。