Dopo基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了DOPO基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂及其制备方法。其制备方法首先将溶剂I、三聚氯氰、对羟基苯甲醛和缚酸剂混合，通入氮气，加热反应，得到2,4,6‐三(4‐醛基苯氧基)‐1,3,5‐均三嗪环；将溶剂Ⅱ、2,4,6‐三‐醛基苯氧基‐1,3,5‐均三嗪环和DOPO混合，通入氮气，反应得DOPO基醛基苯氧基‐1,3,5‐均三嗪环；将DOPO基醛基苯氧基‐1,3,5‐均三嗪环溶于溶剂Ⅲ中滴加到邻苯二胺和溶剂Ⅲ混合物中，加入催化剂，反应得到DOPO基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂。本发明固化物垂直燃烧通过UL94V‐0级，玻璃化转变温度和拉伸强度比非阻燃环氧树脂分别提高了12.1％和18.2％。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种氢化苯并咪唑类环氧固化剂及其制备方法，具体涉及到一种D0P0 基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂及其制备方法。 DOPO基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂及其制备方法 技术背景
[0002] 环氧树脂被广泛应用于涂料、胶黏剂和封装材料等领域，但普通的环氧树脂 易燃，极限氧指数仅为19.8%，通常需对其进行阻燃改性才能满足使用要求。采用具 有阻燃功能的环氧固化剂能赋予环氧树脂阻燃性能，9, 10 -二氢-9 -氧杂-10 -磷 杂菲-10 -氧化物（D0P0)和均三嗪环为刚性结构，耐热性能较好，均具有一定的阻燃 性，将这两种结构同时构筑在环氧固化剂中，利用磷与均三嗪环的协同阻燃作用可提 高阻燃效率，降低磷元素的用量，从而降低阻燃元素引入所导致的环氧固化物其它性 能的劣化程度。Xiong 等[Xiong，Yq, Jiang Zj，et al. Journal of Applied Polymer Science. 2013, 127(6) :4352 -4358.]以DOPO与三聚氰胺的希夫碱反应合成了一种DOPO基 均三嗪环环氧固化剂，其结构式如下：
[0003]
【权利要求】
1. 一种DOPO基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂，其特征在于，具有如下的化学结构 式：
2. 根据权利要求1所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于包括如下步骤： 1) 将溶剂I、三聚氯氰、对羟基苯甲醛和缚酸剂混合，通入氮气，加热至（50?70) °C， 搅拌下反应（6?10)小时，冷却、过滤，将滤液减压蒸馏，所得固体采用去离子水洗涤后用 乙酸乙酯重结晶，得到白色针状晶体，真空干燥得到2, 4, 6 -三（4 -醛基苯氧基）-1，3, 5 -均三嗪环；所述的缚酸剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾或碳酸钾；所 述的溶剂I为甲苯、二甲苯、乙腈或二氧六环；三聚氯氰、对羟基苯甲醛和缚酸剂的摩尔比 为 1 :2· 8 ?3. 3 :2· 8 ?6 ; 2) 将溶剂II、2, 4, 6 -三-醛基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环和D0P0混合，通入氮气，在 (80?110) °C下反应（6?8)小时，减压蒸馏，洗涤，真空干燥，得到白色粉末状D0P0基醛 基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环；所述溶剂II为乙腈、二氧六环、二甲苯、异丙醇或正丁醇；所述 2, 4, 6 -三-醛基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环和D0P0的摩尔比为1 :2?2. 2 ; 3) 将邻苯二胺和溶剂III混合，通入氮气，搅拌至邻苯二胺完全溶解；将所述D0P0基醛 基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环溶于溶剂III中，滴加到邻苯二胺和溶剂III混合物中，滴加完后 加入催化剂，在（60?90) °C下继续反应（7?9)小时，冷却到室温后将其倒入到溶剂IV中， 沉淀析出，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到黄色粉末为D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧 固化剂；所述的催化剂为对甲基苯磺酸、氯化锌、氯化铜、三氯化铝或三氯化铁；所述的溶 剂III为N，N -二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N -甲基吡咯烷酮；所述的溶剂IV为水、乙醚或乙 酸乙酯；所述D0P0基醛基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环、邻苯二胺和催化剂的摩尔比为1 :1? 1. 1 :0· 1 ?0· 12。
3. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，每摩尔三聚氯氰加入溶剂I为2?3. 50升。
4. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，步骤1)所述真空干燥的温度为（80 - 90) °C，真空干燥的时间（10 - 12)小时。
5. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于；每摩尔2, 4, 6 -三-醛基苯氧基-1，3, 5 -均三嗪环加入溶剂II为2?3升。
6. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，步骤2)所述的洗涤采用乙醇和乙酸乙酯分别洗涤2次-3次。
7. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，步骤2)所述真空干燥的温度为（80 - 90) °C，真空干燥的时间（10 - 12)小时。
8. 根据权利要求2所述的DOPO基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，每摩尔邻苯二胺加入溶剂III 400?600ml ;每摩尔D0P0基醛基苯氧基-1，3, 5 -均 三嗪环加入〇. 8 - 1. 5升溶剂III。
9. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其特 征在于，所述洗涤滤饼采用（75 - 85) °C的热水将滤饼洗涤。
10. 根据权利要求2所述的D0P0基均三嗪环氢化苯并咪唑环氧固化剂的制备方法，其 特征在于，步骤3)所述真空干燥的温度为（85 - 95) °C，真空干燥的时间（20 - 24)小时。
【文档编号】C08G59/62GK104086751SQ201410294443
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】赵建青, 王永珍, 刘述梅, 袁彦超 申请人:华南理工大学