阻燃剂聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯聚合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硅、溴双元素协同阻燃剂聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯 聚合物及其制备方法，该聚合物适合用作聚烯烃、聚酯、聚酰胺、环氧树脂、不饱和树脂等的 阻燃剂。
【背景技术】
[0002] 随着高分子材料工业的快速发展，其在日常生活、制造及工程建设中得到了越来 越广泛的应用。这些高分子材料易被引燃而发生火灾，严重危害到人们生命和财产的安全， 因此促进了阻燃剂的研宄和广泛应用。其中硅系阻然剂以其优异的热稳定性，有效的防熔 体滴落和阻燃抑烟性能，而成为目前低烟低毒阻燃材料开发的新技术之一；溴系阻燃剂阻 燃效率高、生产技术成熟，在很多领域中得到了广泛的应用。若把两种优异的阻燃元素设计 到同一分子中，就会产生硅、溴协同阻燃的效果。因而，开发新型高效、环保型硅、溴协同阻 燃剂是一个具有重要意义的课题。
[0003] 本发明聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯阻燃剂分子中同时嵌入了硅、溴两 种优异的阻燃元素，两元素协同从不同的阻燃机理产生协同增效作用，其中硅元素可以在 燃烧时形成致密的硅炭层，溴元素与助阻燃剂三氧化二锑可产生成倍的阻燃增效作用，从 而可表现出较高的阻燃效能；分子中的芳溴结构具有电子结构的多向性及与聚氯乙烯等结 构的相似性，可增加该阻燃剂与聚氯乙烯等高分子材料的相容性。该聚合物含溴量高、阻燃 效能高、用途广泛，有广阔的开发前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于提出一种硅、溴双元素协同阻燃剂聚二甲基硅酸_2,4， 6_三溴间苯二酚酯聚合物，其阻燃效能高，可克服现有技术中的不足。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006] 聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯聚合物，其特征在于，该聚合物的结构如 下式所示：
【主权项】
1. 一种阻燃剂聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯聚合物，其特征在于，该聚合物 的结构如下式所示：
式中n= 10~100。
2. 根据权利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，该方法为： 在装有搅拌器、温度计和冷凝管，并在冷凝管上口装有干燥管的反应器中，用氮气置换 掉反应器内的空气，将2,4,6-三溴间苯二酚溶于有机溶剂，加入相对于2,4,6-三溴间苯二 酚2~2. 5倍摩尔的三乙胺，滴加与2,4,6-三溴间苯二酚等摩尔的二甲基二卤硅烷，以滴 加速度控制反应温度不高于40°C，滴完后在60°C~90°C下反应7~14h;再滴加质量克数 相对于产物理论质量1 %的甲醇作封端剂，保温反应〇. 5h;降温至30°C以下，再加入适量体 积蒸馏水洗涤两次，分液，将所得到的有机层用干燥剂进行干燥，抽滤，滤液减压蒸馏除去 有机溶剂，得聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯。
3. 根据权利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，该方法为： 在装有搅拌器、温度计和分水装置的反应器中，用氮气置换掉反应器内的空气，加入2， 4.6- 三溴间苯二酚、有机溶剂和相对于2,4,6-三溴间苯二酚2倍摩尔的氢氧化钠，加热回 流反应3h，定量分出生成的水；降温至30°C以下，滴加与2,4,6_三溴间苯二酚等摩尔的二 甲基二卤硅烷，以滴加速度控制反应温度不高于50°C，滴完后升温至60°C~120°C，保温反 应6~10h;降温至60°C，再滴加质量克数相对于产物理论质量1 %的甲醇作封端剂，保温 反应0. 5h;降温至30°C以下，抽滤除去卤化钠及少量不溶固体，滤液减压蒸馏除去溶剂及 少量低沸点物，得聚二甲基硅酸_2,4,6_三溴间苯二酚酯。
4. 根据权利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，该方法为： 在装有搅拌器、温度计和分馏装置的反应器中，用氮气置换掉反应器内的空气，加入2， 4.6- 三溴间苯二酚、有机溶剂和相对于2,4,6-三溴间苯二酚2倍摩尔的甲醇钠，加热分馏 反应2h，控制分馏柱顶温度不高于65°C，定量分出生成的甲醇；降温至30°C以下，滴加与2， 4,6_三溴间苯二酚等摩尔的二甲基二卤硅烷，以滴加速度控制反应温度不高于50°C，滴完 后升温至60°C~120°C，保温反应6~10h;降温至60°C，再滴加质量克数相对于产物理论 质量1 %的甲醇作封端剂，保温反应〇. 5h;降温至30°C以下，抽滤除去卤化钠及少量不溶固 体，滤液减压蒸馏除去溶剂及少量低沸点物，得聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯。
5.根据权利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯仿或二氯乙烷，其用量体积毫升数是2,4,6_三溴间 苯二酚质量克数的5~10倍。
6.根据权利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，所述的加入适量体积蒸馏水为蒸馏水的体积毫升数是产物理论质量克数的2~3倍。
7. 根据权利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特征在 于，所述的干燥剂为无水硫酸钠或无水硫酸镁，其用量质量克数是有机溶剂的体积毫升数 的5%~10%〇
8. 根据权利要求3~4所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特 征在于，所述的有机溶剂为苯、甲苯或二甲苯，其用量体积毫升数是2,4,6_三溴间苯二酚 的质量克数的5~10倍。
9. 根据权利要求2~4所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴间苯二酚酯的制备方法，其特 征在于，所述的二甲基二卤硅烷为二甲基二氯硅烷或二甲基二溴硅烷。
【专利摘要】本发明涉及阻燃剂聚二甲基硅酸-2，4，6-三溴间苯二酚酯聚合物及其制备方法，该聚合物的结构如下式所示：式中n＝10～100。制备方法为：在三乙胺存在下，于有机溶剂中，2，4，6-三溴间苯二酚与等摩尔的二甲基二卤硅烷反应；或2，4，6-三溴间苯二酚钠与等摩尔的二甲基二卤硅烷反应；经纯化处理得聚二甲基硅酸-2，4，6-三溴间苯二酚酯。本发明阻燃剂分子量大，阻燃效能高，与材料相容性好，不迁移，适合用作聚烯烃、聚酯、聚酰胺、环氧树脂、不饱和树脂等的阻燃剂，并且生产工艺简单，成本低，易于实现工业化生产。
【IPC分类】C08L67-02, C08L83-02, C08G77-02
【公开号】CN104693444
【申请号】CN201510102346
【发明人】王彦林, 杨海军
【申请人】苏州阳桥化工科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月6日