專利名稱：一種含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膨脹型阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，本發(fā)明涉及一種含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑及其合成方法。
背景技術(shù)：
高分子材料以質(zhì)輕、耐腐蝕、絕緣好的優(yōu)點被人們廣泛使用，但是高分子材料含有大量碳氫結(jié)構(gòu)，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(xié)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(chǎn)生大量腐蝕性的鹵化氫氣體和煙霧，并且會產(chǎn)生大量致癌物，對環(huán)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(fā)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(xué)性能。磷、氮協(xié)效的膨脹型阻燃劑可以滿足人們對阻燃劑的環(huán)保高效的要求，磷、氮協(xié)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(xù)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(huán)[2，2, 2]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(huán)[2、2、2]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(yīng)得到產(chǎn)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(wěn)定性有待進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種與基體相容性好、熱穩(wěn)定性高的含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑。本發(fā)明的含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑，其分子結(jié)構(gòu)如下:
權(quán)利要求
1.一種含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑，其分子結(jié)構(gòu)如下:
2.權(quán)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(huán)溶液中滴加三氯氧磷，滴加過程控制反應(yīng)溫度80-85°C ;滴加完畢，升溫至100-105°C，于惰性氣氛下反應(yīng)4-6h，靜置析晶，抽濾，二氧六環(huán)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(yīng)溫度-5_5°C，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)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(chǎn)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(yīng)2-3h后，繼續(xù)升溫回流反應(yīng)6-24h，出現(xiàn)爬桿現(xiàn)象后，繼續(xù)反應(yīng)lh，濃縮回收溶劑，無水乙醇重結(jié)晶，真空干燥得到含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑。
3.如權(quán)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(huán)的摩爾比為1: 1-1.2: 1-2。
4.如權(quán)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(nèi)緩慢滴加完。
5.如權(quán)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(huán)洗滌晶體后再以無水乙醇洗滌。
6.如權(quán)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: 1-1.5:1.4-1.6ο
7.如權(quán)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(nèi)滴加完。
8.如權(quán)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
本發(fā)明公開了一種含三嗪結(jié)構(gòu)的大分子量膨脹型阻燃劑及其合成方法。本發(fā)明為磷、氮膨脹型阻燃劑，不含鹵素，無毒，使用安全且對環(huán)境友好；本發(fā)明的磷、氮膨脹型阻燃劑集酸源、氣源、碳源于一體，引入三嗪結(jié)構(gòu)和多苯環(huán)結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性高、成碳能力強、添加量少；本發(fā)明的磷、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(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者徐衛(wèi)兵, 朱道吉, 周正發(fā), 任鳳梅, 馬海紅 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)