一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑及合成方法技術

本發明專利技術公開了一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑及其合成方法。本發明專利技術為磷、氮膨脹型阻燃劑，不含鹵素，無毒，使用安全且對環境友好；本發明專利技術的磷、氮膨脹型阻燃劑集酸源、氣源、碳源于一體，引入三嗪結構和多苯環結構，熱穩定性高、成碳能力強、添加量少；本發明專利技術的磷、氮膨脹型阻燃劑與基體相容性好，避免了阻燃劑的吸濕、析出，最大程度的保持了材料的原有性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于膨脹型阻燃劑
，具體來講，本專利技術涉及一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑及其合成方法。
技術介紹
高分子材料以質輕、耐腐蝕、絕緣好的優點被人們廣泛使用，但是高分子材料含有大量碳氫結構，屬于可燃和易燃材料。因此，20世紀80年代以來，為了賦予高分子材料的阻燃性、自熄性或消煙性，大量的阻燃劑被添加到各類高分子材料中。目前阻燃劑主要包括有機鹵系、有機磷系、無機系、氮磷協效膨脹系等類型。有機鹵系阻燃劑使用廣泛，效果好，但是這類材料燃燒會產生大量腐蝕性的鹵化氫氣體和煙霧，并且會產生大量致癌物，對環境造成嚴重污染。有機磷系阻燃劑中代表型的磷酸酯阻燃劑存在耐熱性差，易揮發等缺點。氫氧化鋁和氫氧化鎂等無機系阻燃劑需要大量添加，嚴重損害材料的力學性能。磷、氮協效的膨脹型阻燃劑可以滿足人們對阻燃劑的環保高效的要求，磷、氮協效的膨脹型阻燃劑通常由酸源、氣源和炭源組成，燃燒過程材料表面形成致密的炭層，從而阻止材料繼續燃燒。中國專利CN1891706A報道了一種磷、氮膨脹型阻燃劑的合成方法，以水為溶劑，合成了雙(2，6，7- 二氧基-1-憐雜雙環羊燒_1_氧甲基)憐酸酯_4，4’ - 二氨基二苯基甲烷鹽。中國專利CN101857805A報道了一種磷、氮膨脹型阻燃劑的合成方法，先合成氧代-4羥甲基-2、6、7-三氧雜-1-磷雜雙環辛烷(PEPA)，再用濃硝酸將羥基氧化生成有機酸，酰化后與三聚氰胺反應得到產物。這兩種方法合成的磷氮膨脹型阻燃劑都集酸源、氣源和炭源為一體，但是分子量較低，與基體相容性、熱穩定性有待進一步提高。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供了一種與基體相容性好、熱穩定性高的含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑。本專利技術的含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑，其分子結構如下:權利要求1.一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑，其分子結構如下:2.權利要求1所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，包括下述步驟: (O向季戊四醇的二氧六環溶液中滴加三氯氧磷，滴加過程控制反應溫度80-85°C ;滴加完畢，升溫至100-105°C，于惰性氣氛下反應4-6h，靜置析晶，抽濾，二氧六環洗滌，真空干燥，得到中間體PEPA ; (2)將PEPA溶于乙腈并向其中加入縛酸劑三乙胺得PEPA的乙腈溶液，向其中滴加三聚氯氰，控制反應溫度-5_5°C，滴加完畢繼續反應8-24h，加去離子水沉析，抽濾，去離子水洗滌，真空干燥，得到中間產物三聚氯氰的一取代物； (3)向雙酚A和三聚氯氰一取代物的乙腈混合溶液中加入縛酸劑三乙胺，并于50-65°C攪拌反應2-3h后，繼續升溫回流反應6-24h，出現爬桿現象后，繼續反應lh，濃縮回收溶劑，無水乙醇重結晶，真空干燥得到含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑。3.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(I)中，三氯氧磷、季戊四醇與二氧六環的摩爾比為1: 1-1.2: 1-2。4.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(I)中，將二氯氧磷在2_4h內緩慢滴加完。5.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(I)中，用二氧六環洗滌晶體后再以無水乙醇洗滌。6.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(2)中，PEPA與三聚氯氰、三乙胺的摩爾比為1: 1-1.5:1.4-1.6ο7.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(2)中，將三聚氯氰配制成乙腈溶液后滴加，并于l_2h內滴加完。8.如權利要求2所述大分子量膨脹型阻燃劑的合成方法，其特征在于:所述步驟(3)中，雙酚A、三聚氯氰一取代物和三乙胺的摩爾比為1: 1-1.5:2.5。全文摘要本專利技術公開了一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑及其合成方法。本專利技術為磷、氮膨脹型阻燃劑，不含鹵素，無毒，使用安全且對環境友好；本專利技術的磷、氮膨脹型阻燃劑集酸源、氣源、碳源于一體，引入三嗪結構和多苯環結構，熱穩定性高、成碳能力強、添加量少；本專利技術的磷、氮膨脹型阻燃劑與基體相容性好，避免了阻燃劑的吸濕、析出，最大程度的保持了材料的原有性能。文檔編號C08G65/40GK103102483SQ20131003814公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日專利技術者徐衛兵, 朱道吉, 周正發, 任鳳梅, 馬海紅 申請人:合肥工業大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含三嗪結構的大分子量膨脹型阻燃劑，其分子結構如下：?????????????????????????????????????????????????????????????其中，n=20?40。476326dest_path_image001.jpg

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐衛兵，朱道吉，周正發，任鳳梅，馬海紅，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34