阻燃剂聚合型mp化合物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种阻燃剂聚合型MP化合物及其制备方法，该化合物的结构如下式所示：式中n＝1-30的整数。制备方法为：一定摩尔比的多聚甲醛或甲醛溶液与三聚氰胺反应，用25％氨水和10％甲酸调节反应体系的pH，生成中间体蜜胺甲醛树脂溶液。在另一反应器中加入一定摩尔的磷酸和水，搅拌升温至40℃-70℃，加入适量的防凝结粘釜剂，将合成的中间体蜜胺甲醛树脂溶液在2h内滴加到磷酸溶液中，加完后，保温反应3-7h。经纯化处理得白色粉末状固体聚合型MP蜜胺甲醛树脂磷酸盐。本发明化合物是氮-磷协同阻燃剂，可用作聚酯、聚酰胺、聚烯烃、环氧树脂、不饱和树脂、聚乙烯醇和涂料等的阻燃剂。
【专利说明】阻燃剂聚合型MP化合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阻燃剂聚合型MP化合物及其制备方法，具体涉及蜜胺甲醛树脂磷酸盐化合物及其制备方法，该化合物是氮-磷协同阻燃剂，可用作聚酯、聚酰胺、聚烯烃、环氧树脂、不饱和树脂、聚乙烯醇和涂料等的阻燃剂。
【背景技术】
[0002]三聚氰胺磷酸盐(MP)是一种以氮、磷为主要成分的无卤膨胀型阻燃剂，含这种阻燃剂的绝热层受热时，表面可生成均匀致密的炭质泡沫层，起到良好的隔热、隔氧、阻燃作用，可限制火焰的传播和蔓延。该阻燃剂虽然具有良好的阻燃性能，而且低烟，无毒，符合环保要求。但是，该膨胀阻燃极性大，分子量小，易迁移，与聚合物相容性较差，加工性能不好，导致被阻燃材料的物理力学性能、电性能和绝缘性能的下降，以及外观的改变，限制了它的广泛应用。因此研究开发高效膨胀阻燃剂，对MP进行改性，拓展该(类)阻燃剂在阻燃高分子材料中的应用，具有很重要的应用价值。
[0003]本发明是对三聚氰胺(蜜胺)进行接枝聚合改性，生成三聚氰胺甲醛树脂，其再与磷酸反应生成蜜胺甲醛树脂磷酸盐，即聚合型MP。在高分子材料中分散性好，阻燃效果和机械性能与市售MP相比都有明显的提高。聚合型MP有较好的应用开发前景。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一在于提出一种阻燃剂聚合型MP化合物，其物化性能稳定，无毒，阻燃效能高，在高分子材料中分散性好，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]一种阻燃剂聚合型MP，其特征在于，该化合物的结构如下式所示:
【权利要求】
1.本发明涉及一种阻燃剂聚合型MP化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示:
2.根据权利要求1所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于，该方法为: 蜜胺甲醛树脂的制备:在反应器中，加入一定摩尔的多聚甲醛和适量的水，搅拌升温至55°C直到全部溶解，用25%氨水调节反应溶液pH = 8-9，加入一定摩尔的三聚氰胺，升温至75°C，用25%氨水调节保持反应溶液的pH在8.2-8.5之间，生成羟甲基三聚氰胺，降温至60°C，用10%甲酸溶液调节反应溶液的pH = 6.0-6.5，保温反应40_70min，直到溶液滴在水中有少量白色固体析出，停止反应并滴加25 %氨水调节至pH = 8.0-8.5，得中间体蜜胺甲醛树脂溶液； 蜜胺甲醛树脂磷酸盐的制备:在另一反应器中加入一定摩尔的磷酸和水，搅拌升温至400C _70°C，加入适量的防凝结粘釜剂，将上述中间体溶液在2h内滴加到磷酸溶液中，加完后，保温反应3-7h，待溶液粘度不再增加为反应终点；经纯化处理得白色粉末状固体聚合型MP蜜胺甲醛树脂磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于，该方法为: 蜜胺甲醛树脂的制备:在反应器中，加入一定摩尔的37%甲醛水溶液和适量的水，搅拌升温至55°C,用25%氨水调节反应溶液pH = 8-9,加入一定摩尔的三聚氰胺，升温至75°C，用25%氨水调节保持溶液的pH在8.2-8.5之间，生成羟甲基三聚氰胺，降温至60°C，用10%甲酸溶液调节反应溶液的pH = 6.0-6.5，保温反应40-70min，直到溶液滴在水中有少量白色固体析出，停止反应并滴加25%氨水调节至pH = 8.0-8.5，得中间体蜜胺甲醛树脂溶液； 蜜胺甲醛树脂磷酸盐的制备:在另一反应器中加入一定摩尔的磷酸和水，搅拌升温至400C _70°C，加入适量的防凝结粘釜剂，将上述中间体溶液在2h内滴加到磷酸水溶液中，加完后，保温反应3-7h，待溶液粘度不再增加为反应终点；经纯化处理得白色粉末状固体聚合型MP蜜胺甲醛树脂磷酸盐。
4.根据权利要求2所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的加入一定摩尔多聚甲醛和适量的水为多聚甲醛的质量(g)数与水的体积(ml)数之比是1: 10~I: 20。
5.根据权利要求3所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的加入一定摩尔的37%甲醛水溶液和适量的水为37%甲醛溶液的质量(g)数与水的体积(ml)数之比是 1: 3 ~1: 6。
6.根据权利要求2所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的一定摩尔的多聚甲醛、三聚氰胺、磷酸其摩尔比为1.1:1:1~1.8:1:1。
7.根据权利要求3所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的一定摩尔的37%甲醛水溶液、三聚氰胺、磷酸其摩尔比为1.1:1:1~1.8:1:1。
8.根据权利要求2和3所述的阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的适量的防凝结粘釜剂为:氯苯、二氯苯或四氯乙烷，其用量为反应体系中水体积量的2%~5%。
9.根据权利要求2和3所述阻燃剂聚合型MP的制备方法，其特征在于:所述的经纯化处理为将反应液趁热进行抽滤，再用与产品质量等量的80°C热水重复洗涤三次，抽干，180°C真空干燥2h，得白色粉末状固体产品。
【文档编号】C08L77/02GK103897126SQ201410158149
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】王彦林, 郑剑波, 周娟 申请人:苏州科技学院相城研究院