專利名稱：一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻燃劑加工助劑領(lǐng)域，具體是一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、絕緣、耐熱、彈性好、耐輻射、透明、易加工等特點(diǎn)，以塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等形式成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人民日常生活所必不可少的重要材料。但大多數(shù)高分子材料易燃及離火后持續(xù)燃燒、容易引發(fā)火災(zāi)，這一缺點(diǎn)使其在應(yīng)用過程中存在著極大的安全隱患，嚴(yán)重威脅人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，改善高分子材料的阻燃性能是防止和減少火災(zāi)事故的戰(zhàn)略性措施之一，具有重要的理論和實(shí)際意義。
采用添加型無機(jī)和有機(jī)阻燃劑往往造成材料綜合性能下降以及鹵族元素在燃燒時(shí)會(huì)生成較多的煙、腐蝕性氣體和某些致癌產(chǎn)物，因此將非鹵阻燃元素引入分子鏈中，賦予高分子材料持久阻燃功能(即本征阻燃性)已成為一種有效解決途徑。但目前為獲得一定阻燃效果，主要依靠提高單一阻燃元素用量，導(dǎo)致引入過多化學(xué)弱鍵，造成材料耐熱等性能的明顯下降。所以，必須設(shè)法降低阻燃元素構(gòu)成的化學(xué)弱鍵含量才有可能減小其對材料耐熱性能等造成的負(fù)面影響，相關(guān)的途徑主要包括發(fā)揮多種阻燃元素協(xié)同阻燃功能、賦予阻燃元素和(或)樹脂特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑及其制備方法，以DPPA、DAPO和醛類為原料，以叔胺為催化劑，在一定溫度下使DPPA和(或)DAPO與醛類發(fā)生加成反應(yīng)，進(jìn)一步經(jīng)過分離、提純得到有機(jī)無鹵阻燃劑。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑，具有以下結(jié)構(gòu)中的一種或幾種
權(quán)利要求
1.一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu)中的一種或幾種
2.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)無鹵阻燃劑，其特征在于，所述HR3> R4為
3.一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)在惰性氣體保護(hù)下，將含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物溶于有機(jī)溶劑中，然后加入醛類和叔胺催化劑，在25 150°C攪拌反應(yīng)0. 5 24小時(shí)，得到反應(yīng)液； 2)將反應(yīng)液先過濾或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，然后洗滌并干燥后，獲得目的產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物為DPPA和/或DAPO。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述醛類與含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物的摩爾比例為(2. 5 2) :I ;催化劑與含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物的質(zhì)量比例為(0. 005 0. I) :1 ;每克含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物中加入有機(jī)溶劑的體積為0. 5 15ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑先溶于有機(jī)溶劑，再將醛類和催化劑溶液在0. 5^2h內(nèi)滴加到反應(yīng)體系中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的制備方法，其特征在于，所述醛類為甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、異丁醛、正戊醛、異戊醛、特戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛、正壬醛、3，5，5-三甲基己醛、正癸醛、i^一醛、十二醛、十三醛、2-甲基i^一醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、對甲基苯甲醛、對羥基苯甲醛、間羥基苯甲醛、鄰羥基苯甲醛、3-甲氧基-4-羥基苯甲醛、2-羥基-5-硝基苯甲醛、對硝基苯甲醛、間硝基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、4-乙基苯甲醛、2- 二苯基膦苯甲醛、3，4-(亞甲二氧基)苯甲醛、3，4，5-三甲氧基苯甲醛、呋喃甲醛、5-甲基呋喃醛、2-萘甲醛、環(huán)己基甲醛中的任意一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的制備方法，其特征在于，所述叔胺催化劑為三乙醇胺、六亞甲基四胺、四甲基乙二胺、四甲基己二胺、二甲基乙醇胺、芐基二甲胺、鄰羥基芐基二甲胺、N，N- 二甲基苯胺、N-甲基-N-乙基苯胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三乙胺、二甲乙胺、甲乙丙胺、吡啶、N-二甲胺基芐胺、N，N-二甲基哌嗪中的任意一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氫呋喃、二甲基亞砜中的任意一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含磷氮雜環(huán)的有機(jī)無鹵阻燃劑及其制備方法，具有以下結(jié)構(gòu)中的一種或幾種HO-R1-DPPA-R2-OH，HO-R3-DAPO-R4-OH，其制備方法為1)在惰性氣體保護(hù)下，將含磷氮雜環(huán)反應(yīng)物溶于有機(jī)溶劑中，然后加入醛類和叔胺催化劑，在25～150℃攪拌反應(yīng)0.5～24小時(shí)，得到反應(yīng)液；2)將反應(yīng)液先過濾或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，然后洗滌并干燥后，獲得目的產(chǎn)物。本發(fā)明的阻燃劑能夠通過所含羥基活性基團(tuán)參與交聯(lián)、縮聚等反應(yīng)并構(gòu)成聚合物分子結(jié)構(gòu)的一部分，使聚合物具有本征阻燃功能或提高其阻燃性能。該方法具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)過程可控可調(diào)、產(chǎn)率較高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08L75/04GK102786718SQ20121024864
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者劉述梅, 王永珍, 袁俊軒, 袁彥超, 趙建青, 黃皓浩 申請人:華南理工大學(xué)