一種磷-氮超支化阻燃樹脂及其制備方法及其應用技術

本發明專利技術涉及有機樹脂合成技術領域，尤其涉及一種磷

【技術實現步驟摘要】
一種磷
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氮超支化阻燃樹脂及其制備方法及其應用


[0001]本專利技術涉及一種有機樹脂，尤其涉及一種磷
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氮超支化阻燃樹脂及其制備方法及其應用。

技術介紹

[0002]近年來，作為一種新能源產業的光伏組件受到國家政策大力扶持而得到迅猛發展，因此作為光伏組件重要組成部分的太陽能背板這幾年發展也是呈現增長趨勢。但隨之而來暴露在人們面前的也有太陽能背板火災問題，這些火災可能會造成生命威脅、直接或間接的財產損失。因此對太陽能背板有一定的防火需求。但是，目前國內光伏工藝生產的背板主要有兩類，復合型背板和涂覆型背板。其中，復合型背板是將氟膜通過膠粘劑復合在PET基材上；涂覆型背板是將氟碳涂料以涂覆方式與PET基材覆合而成。由于PET基材、膠粘劑和氟碳涂料中都不含阻燃元素，因此以上兩類背板都不具備阻燃功能，進而則無法滿足預防火災之要求。綜上，制備具有阻燃型太陽能背板涂料尤為重要。
[0003]目前用于改性太陽能背板的阻燃劑從元素上可以大致分為鹵系阻燃劑和無鹵系阻燃劑，鹵系阻燃劑在燃燒過程中會產生大量二惡英這樣的有毒氣體，在有些地方已被禁止使用。無鹵系阻燃劑應用更多的是磷系、氮系這樣的環保型阻燃劑，但此類阻燃劑在涂料中分散困難，從而會降低涂層交聯密度、涂層附著力以及太陽能背板涂層的透明度。
[0004]與線性類似物相比，超支化聚合物具有制備簡單、黏度低以及溶解度高等特點，在分散和改性涂層韌性方面具有更大的優勢。其中，超支化環氧樹脂，是一類末端為環氧基團的超支化聚合物，其末端的大量環氧基團可以參與交聯固化反應，提升體系的交聯密度，有利于提升涂層的耐酒精性能和附著力。

技術實現思路

[0005]本專利技術旨在解決上述缺陷，提供一種磷
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氮超支化阻燃樹脂及其制備方法及其應用。
[0006]為了克服
技術介紹
中存在的缺陷，本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種磷
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氮超支化阻燃樹脂，樹脂的磷源由具有活潑磷氫鍵的磷酸酯提供，氮源由阻燃性良好的含氮化合物提供；所述磷酸酯的磷元素與含氮化合物的氮元素的摩爾比為1～3:1。
[0007]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括磷
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氮超支化阻燃樹脂的結構如通式(1)所示：
[0008]其中，為為
[0009]中的一種；R分別獨立的為中的一種；R分別獨立的為中的一種或多種。
[0010]磷
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氮超支化阻燃樹脂的制備方法，該制備方法包括如下步驟：
[0011]第一步、將含雙鍵活潑單體、含磷阻燃劑單體和有機溶劑I混合，在50～170℃下反應4～8h，經過硅膠色譜法提純、真空干燥得到含磷A2中間體；
[0012]第二步、將含磷A2中間體、B3單體、有機溶劑II和催化劑I混合，在60～130℃下反應4～10h，再經去離子水沉淀洗滌、真空干燥得到磷
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氮超支化阻燃樹脂。
[0013]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括所述第一步中含雙鍵活潑單體為馬來酸酐、衣康酸酐、2
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甲基馬來酸酐、5',5
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二烯丙基
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2,2'
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聯苯二酚中的一種或多種；所述含磷阻燃劑單體為9,10
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二氫
?9?
氧雜
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10
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磷雜菲
?
10
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氧化物、亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸二苯酯中的一種或多種；所述有機溶劑I為1,4
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二氧六環、四氫呋喃、N,N
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二甲基甲酰胺、乙醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈中的一種或多種。
[0014]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括所述含雙鍵活潑單體與含磷阻燃劑單體的摩爾比為1:1～1.2；所述有機溶劑I的用量要確保含雙鍵活潑單體與含磷阻燃劑單體的濃度為1～1.5g/mL。
[0015]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括所述第二步中B3單體為二異丙醇胺、異氰尿酸三縮水甘油酯、三縮水甘油基對氨基苯酚中一種或多種；所述有機溶劑I I為1,4
?
二氧六環、N,N
?
二甲基甲酰胺、甲苯、二甲基亞砜、N,N
?
二甲基乙酰胺、甲醇、N
?
甲基
?
吡咯烷酮
中的一種或多種。
[0016]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括所述含磷A2中間體與B3單體的摩爾比為1:1.5～1；所述有機溶劑II的用量要確保含磷A2中間體與B3單體的濃度為1～2g/mL；所述催化劑I為碳酸鉀、碳酸銫、四丁基溴化銨、三苯基膦中的一種或多種；第二步中催化劑I的用量為含磷A2中間體與B3單體總質量的1～5％。
[0017]磷
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氮超支化阻燃樹脂的應用，磷
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氮超支化阻燃樹脂應用于太陽能背板涂料，太陽能背板涂料包括100重量份的基體樹脂，0～50重量份的填料，7～15重量份的固化劑，2～5重量份的固化促進劑，2～10重量份的助劑，10～40重量份的磷
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氮超支化阻燃樹脂和100～250重量份的溶劑組成。
[0018]根據本專利技術的另一個實施例，進一步包括所述基體樹脂為聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸2
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羥丙酯、2,3
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二羥基丙烯酸丙酯中的一種或幾種按照任意配比混合組成；
[0019]所述填料為鈦白粉、消光粉、白炭黑的一種或幾種按照任意配比混合組成；
[0020]所述固化劑為甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、賴氨酸二異氰酸酯(LDI)、己內酰胺、二甲基吡唑、甲乙酮肟的一種或幾種按照任意配比混合組成；
[0021]所述固化促進劑為1,2
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二甲基咪唑、哌嗪、三乙撐二胺、N,N
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二甲基環己胺、有機錫類、有機鉍類的一種或幾種按照任意配比混合組成；
[0022]所述助劑為流平劑、消泡劑、增稠劑、分散劑的一種或幾種按照任意配比混合組成；
[0023]所述溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、環己酮、甲乙酮、二甲苯、甲苯的一種或幾種按照任意配比混合組成。
[0024]本專利技術的有益效果是：利用含有磷氫鍵的磷酸酯和含雙鍵活潑單體合成含磷A2中間體，再與B3單體在催化劑的作用下合成超支化阻燃樹脂。超支化特殊結構，支化單元中存在著大量的空穴結構，可以引入自由體積，降低內應力及固化收縮率，從而減少涂層缺陷并增加涂層的附著力本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種磷
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氮超支化阻燃樹脂，其特征在于，所述樹脂的磷源由具有活潑磷氫鍵的磷酸酯提供，氮源由阻燃性良好的含氮化合物提供；所述磷酸酯的磷元素與含氮化合物的氮元素的摩爾比為1～3:1。2.如權利要求1所述的磷
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氮超支化阻燃樹脂，其特征在于，磷
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氮超支化阻燃樹脂的結構如通式(1)所示：其中，為為中的一種；R分別獨立的為中的一種；R分別獨立的為中的一種或多種。3.如權利要求1所述的磷
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氮超支化阻燃樹脂的制備方法，其特征在于：該制備方法包括如下步驟：第一步、將含雙鍵活潑單體、含磷阻燃劑單體和有機溶劑I混合，在50～170℃下反應4～8h，經過硅膠色譜法提純、真空干燥得到含磷A2中間體；第二步、將含磷A2中間體、B3單體、有機溶劑II和催化劑I混合，在60～130℃下反應4～10h，再經去離子水沉淀洗滌、真空干燥得到磷
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氮超支化阻燃樹脂。4.如權利要求3所述的磷
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氮超支化阻燃樹脂的制備方法，其特征在于：所述第一步中含雙鍵活潑單體為馬來酸酐、衣康酸酐、2
?
甲基馬來酸酐、5',5
?
二烯丙基
?
2,2'
?
聯苯二酚中的一種或多種；所述含磷阻燃劑單體為9,10
?
二氫
?9?
氧雜
?
10
?
磷雜菲
?
10
?
氧化物、亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸二苯酯中的一種或多種；所述有機溶劑I為1,4
?
二氧六環、
四氫呋喃、N,N
?
二甲基甲酰胺、乙醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈中的一種或多種。5.如權利要求4所述的磷
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氮超支化阻燃樹脂的制備方法，其特征在于：所述含雙鍵活潑單體與含磷阻燃劑單體的摩爾比為1:1～1.2；所述有機溶劑I的用量要確保含雙鍵活潑單體與含磷阻燃劑單體的濃度為1～1.5g/mL。6.如權利要求3所述的磷
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氮超支化阻燃樹脂的制備方法，其特征在于：所述第二步中B3單體為二異丙醇胺、異氰尿酸三縮水甘油酯、三縮水甘油基對氨基苯酚中一種或多種；所述有機溶劑II為1,4
?
二氧六環、N,N<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王芳草，芮陽，董向群，曾俊康，
申請(專利權)人：常州回天新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：