一种含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂及其制备方法。制备时，将三聚氯氰溶于第一溶剂中，再加入对羟基苯甲醛与缚酸剂，加热，搅拌下反应，过滤，将滤液旋转蒸发，所得固体用蒸馏水洗涤后干燥，得到2,4,6‐三(4‐醛基苯氧基)‐1,3,5‐三嗪；将2,4,6‐三(4‐醛基苯氧基)‐1,3,5‐三嗪和9,10‐二氢‐9‐氧杂‐10‐磷杂菲‐10‐氧化物加入到第二溶剂中，加热，搅拌下反应；再加入氯化偏苯三酸酐和缚酸剂，继续反应，过滤；将滤液旋转蒸发后干燥，得到白色固体粉末产物，为含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂。该含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂对环氧树脂具有固化作用，还能提高环氧树脂的阻燃性能和力学性能。
【专利说明】一种含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种酸酐类环氧固化剂，特别是涉及一种含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂及其制备方法。本发明固化剂用于环氧树脂的固化，所得固化物具有良好的阻燃性能、热稳定性能和力学性能。
【背景技术】
[0002]环氧树脂因其优异的性能广泛地应用于建筑、电子电气等领域，但其易燃，极限氧指数(LOI)仅为19.8%，通常需对其进行阻燃改性以满足阻燃要求较高领域的应用。传统的含卤阻燃剂对环氧树脂阻燃作用较明显，但其不仅可能会腐蚀金属部件，在燃烧时还将产生卤化氢、二噁英等强腐蚀性、剧毒致癌的物质。随着环保意识的增强，很多国家及地区出台了相关的法律法规限制含卤阻燃材料的使用，无卤阻燃环氧树脂成为大势所趋。采用含磷的固化剂可以实现环氧树脂的无卤阻燃，其中含有磷杂菲结构的固化剂受到特别关注，Liang Bing 等[Liang, B., Cao, J., Hong, X.and Wang, C., Synthesis and propertiesof a novel phosphorous - containing flame - retardant hardener for epoxy resin.J.App1.Polym.Sc1.，2013，128:2759 - 2765.]报道了一种含有磷杂菲结构酸酐类固化剂BPA0D0PE,其结构式如下:
[0003]
【权利要求】
1.一种含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂，其特征在于，该环氧固化剂具有以下化学结构式:
2.—种权利要求1所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将三聚氯氰溶于第一溶剂中，再加入对羟基苯甲醛与缚酸剂，加热至50°C~70°C，搅拌下反应，过滤，将滤液旋转蒸发，所得固体用蒸馏水洗涤后干燥，得到2，4，6-三(4-醛基苯氧基)-1，3，5 -三嗪；三聚氯氰、羟基苯甲醛和缚酸剂的摩尔比为1:2.8~3.3:2.8~10 ； (2)将2，4，6-三(4 -醛基苯氧基)-1，3，5 -三嗪和9，10 - 二氢-9 -氧杂-10 -磷杂菲-10 -氧化物加入到第二溶剂中，加热至60°C~80°C，搅拌下反应；再加入氯化偏苯三酸酐和缚酸剂，继续反应，过滤；将滤液旋转蒸发后干燥，得到白色固体粉末产物，为含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂；2，4，6 -三(4 -醛基苯氧基)-1，3，5 -三嗪、9，10 - 二氢-9 -氧杂-10 -磷杂菲-10 -氧化物、氯化偏苯三酸酐和缚酸剂的摩尔比为1:2.9~3.3:2.8~4.0:3.0 ~4.0。
3.根据权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)及步骤(2)中所述的缚酸剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、三乙胺、N, N- 二异丙基乙胺或吡啶。
4.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述的第一溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯或乙酸乙酯。
5.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为二甲基亚砜、N，N - 二甲基甲酰胺、二氧六环或乙腈。
6.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的干燥为在80°C~100°C下进行。
7.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的反应时间为6小时~10小时。
8.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中滤液旋转蒸发后干燥的温度为90°C~150°C。
9.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)搅拌下反应的时间为5小时~10小时。
10.根据照权利要求2所述的含磷杂菲均三嗪酸酐环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)继续反 应的时间为5小时~10小时。
【文档编号】C07F9/6574GK104017172SQ201410236089
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】赵建青, 姚晓皓, 刘述梅, 王永珍, 袁彦超 申请人:华南理工大学