一种具有表面迁移性的阻燃剂及其制备方法与流程

文档序号:12792730阅读:457来源:国知局
本发明涉及阻燃剂
技术领域
,具体涉及一种具有表面迁移性的阻燃剂及其制备方法。
背景技术
:卤系阻燃剂是含有卤素元素并以卤素元素起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的四种卤系元素氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)都具有阻燃性,阻燃效果按f、cl、br、i的顺序依次增强。以碘系阻燃剂最强。生产上,只有氯类和溴类阻燃剂被大量使用.而氟类和碘类阻燃剂少有应用,这是因为含氟阻燃剂中c-f键太强而不能有效捕捉自由基.而含i阻燃剂的c-i键太弱易被破坏.影响了聚合物性能(如光稳定性),使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物,简称dopo,其结构中含有p-h键,对烯烃、环氧化合物和羰基化合物极具活性,可反应生成许多衍生物。dopo及其衍生物由于分子结构中含有联苯环、菲环、o=p-o键,所以比普通的有机磷酸酯具有更强的阻燃性能。由saito于1972年首次报道其合成路线。dopo及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂,其合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒,不迁移,阻燃性能持久。在提高材料的阻燃性能的同时,不影响材料的力学强度等机械性能。其可用于聚酰胺、线性聚酯、聚氨酯、环氧树脂等多种材料阻燃处理,国外已广泛用于电子设备用塑料、铜衬里压层、电路板等材料的阻燃。虽然具有良好的阻燃性能,但是随着加入量的增加,会对材料本身的性能带来一些不利的影响。技术实现要素:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种具有表面迁移性的阻燃剂及其制备方法,随着固化物中磷含量的增加,固化物的阻燃性增大;当阻燃剂含量达到5-10%时,固化物可以达到ul94,v-0级。为实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案:一种具有表面迁移性的阻燃剂,其结构式如下:一种具有表面迁移性的阻燃剂的制备方法,包括如下步骤:(1)将联苯基氨基磷酸酯和8-三氟甲基喹啉-2-甲醛在溶剂中加热,反应结束后,得含有中间产物i的反应体系;(2)将dopo加入到步骤(1)得到的含有中间产物i的反应体系中加热,反应结束后,洗涤、干燥,得具有表面迁移性的阻燃剂。其反应过程为:具体地,上述步骤(1)中联苯基氨基磷酸酯和8-三氟甲基喹啉-2-甲醛的摩尔比为1:1。具体地,上述步骤(1)中反应时间为6-10h。具体地,上述步骤(1)中加热温度为70℃。具体地,上述步骤(1)中溶剂为乙醇、dmf或dmso。具体地,上述步骤(1)中溶剂的加入量为联苯基氨基磷酸酯和8-三氟甲基喹啉-2-甲醛质量和的6-12倍。具体地,上述步骤(2)中的dopo和步骤(1)中的8-三氟甲基喹啉-2-甲醛的摩尔比为1:1。具体地,上述步骤(2)中的反应温度为70℃。具体地,上述步骤(2)中的反应时间为5-8h。本发明具有的有益效果:(1)本发明的一种具有表面迁移性的阻燃剂,随着固化物中磷含量的增加,固化物的阻燃性增大;当阻燃剂含量达到5-10%(含磷量为0.46wt%-0.92wt%)时,固化物可以达到ul-94,v-0级。(1)本发明的一种具有表面迁移性的阻燃剂,随着固化物中磷含量的增加,固化物的阻燃性增大;当阻燃剂含量达到5-10%(含磷量为0.53wt%-1.05wt%)时,固化物可以达到ul-94,v-0级。(2)本发明的一种具有表面迁移性的阻燃剂,由于氟较低的表面能,具有较好的表面迁移性,使得阻燃剂在使用过程中易迁移到材料表面富集,在量很少的条件下就具有高阻燃性、并且低烟、低毒害、无腐蚀性气体产生。(3)本发明的一种具有表面迁移性的阻燃剂,结构上含有氟原子,由于c-f键太强而不能有效捕捉自由基,使阻燃剂具有较好的热稳定性,抗紫外线照射,对光稳定剂作用影响小。(4)本发明所使用的原料易得、工艺简单、成本低、易于工业化生产。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明具体实施例1的具有表面迁移性的阻燃剂核磁谱图。具体实施方式现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1一种具有表面迁移性的阻燃剂的合成步骤为:(1)将7.5g的联苯基氨基磷酸酯和6.8g的8-三氟甲基喹啉-2-甲醛在70℃的85.5g乙醇中加热6h,反应结束后,得含有中间产物i的反应体系;(2)将6.5g的dopo加入到步骤(1)得到的含有中间产物i的反应体系中在70℃条件下5h加热,反应结束后,洗涤、干燥,得具有表面迁移性的阻燃剂,产率84.5%。其红外测试结果如下:ftir(kbr):n-h伸缩振动峰3410cm-1,c-h伸缩振动峰3070cm-1,c-n特征峰1288cm-1,c-f特征峰1100cm-1,p-o-c特征峰1032cm-1,p-o-ph特征峰1231cm-1,p-ph特征峰1595cm-1,p=o特征峰1212cm-1,芳氢的面外弯曲振动峰900cm-1。核磁谱图如图1所示,核磁测试结果如下:1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.27(1h),8.17(1h),7.87(1h),7.54(2h),7.2-7.35(5h),7.09(4h),7.05(1h),6.88(1h),6.82(2h),6.79(1h),6.73(4h),3.90(1h),2.00(1h)。实施例2一种具有表面迁移性的阻燃剂的合成步骤为:(1)将12.5g的联苯基氨基磷酸酯和11.3g的8-三氟甲基喹啉-2-甲醛在70℃的214.2gdmf中加热8h,反应结束后,得含有中间产物i的反应体系;(2)将10.8g的dopo加入到步骤(1)得到的含有中间产物i的反应体系中在70℃条件下6.5h加热,反应结束后,洗涤、干燥,得具有表面迁移性的阻燃剂,产率85.8%。其红外测试结果如下:ftir(kbr):n-h伸缩振动峰3440cm-1,c-h伸缩振动峰3080cm-1,c-n特征峰1288cm-1,c-f特征峰1100cm-1,p-o-c特征峰1035cm-1,p-o-ph特征峰1235cm-1,p-ph特征峰1595cm-1,p=o特征峰1212cm-1,芳氢的面外弯曲振动峰850cm-1。实施例3一种具有表面迁移性的阻燃剂的合成步骤为:(1)将24.9g的联苯基氨基磷酸酯和22.5g的8-三氟甲基喹啉-2-甲醛在70℃的568.8gdmf中加热10h,反应结束后,得含有中间产物i的反应体系;(2)将21.6g的dopo加入到步骤(1)得到的含有中间产物i的反应体系中在70℃条件下8h加热,反应结束后,洗涤、干燥,得具有表面迁移性的阻燃剂,产率87.1%。其红外测试结果如下:ftir(kbr):n-h伸缩振动峰3430cm-1,c-h伸缩振动峰3065cm-1,c-n特征峰1288cm-1,c-f特征峰1105cm-1,p-o-c特征峰1035cm-1,p-o-ph特征峰1235cm-1,p-ph特征峰1595cm-1,p=o特征峰1213cm-1,芳氢的面外弯曲振动峰800cm-1。应用实施例:按照表1称取物料:表1:应用实施例具有表面迁移性的阻燃剂(g)聚苯乙烯(g)p含量应用实施例1309700.28wt%应用实施例2409600.37wt%应用实施例3509500.46wt%应用实施例4809200.74wt%应用实施例51009000.92wt%将具有表面迁移性的阻燃剂和聚苯乙烯混合均匀;加入双螺杆挤出机中,在机组温度200-220℃、模头温度210℃、螺杆转速200rpm的条件下,挤出造粒,再经干燥,冷却,得到阻燃聚苯乙烯样品。对该样品进行ul94垂直燃烧试验,结果表2所示:以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页12
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