[发明专利]一种反应型聚酯阻燃添加剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子化合物阻燃添加剂的制备，涉及一种反应型聚酯阻燃添加剂的制备方法。制备的添加剂适用作聚酯(PET、PBT、PTT等)阻燃的反应型聚酯添加剂。

背景技术

现有技术中，DOPO(9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)及其衍生物一般作为环氧树脂的固化剂使用，或生产各种DOPO基环氧树脂。据不同的使用要求，将DOPO引入多胺结构中，可得到含磷阻燃性氨基环氧树脂固化剂；DOPO可与丙烯酸类化合物加成制备含羧基的环氧树脂固化剂等等。Wang等人报道了DOPO与马来酸(MA)和衣康酸(ITA)的加成反应，分别制得DOPOMA(DOPO与MA加成物，MA为马来酸)和DOPOITA(DOPO与ITA加成物，ITA为衣康酸)。并将DOPOMA和DOPOITA用于双酚A型环氧树脂(DGEBA)的固化。当磷质量分数达1.7％时，DOPOMA(DOPO与MA的加成物)和DOPOITA(DOPO与ITA的加成物)固化的环氧树脂，经UL-94测试都可达到V-0级。

DOPO、DOPOMA和DOPOITA通常作为反应型阻燃剂与热塑性聚酯、环氧和双马来酰亚胺等树脂生成热固性工程塑料，或采用物理添加方式直接添加到聚酯材料中用作阻燃剂，因其在聚酯材料易发生迁移，阻燃效果不好，且用量较大，还影响聚酯树脂本体材料的机械电气性能。

迄今尚未发现专用于提高热塑性聚酯材料阻燃性的反应型DOPO结构聚酯阻燃混合物。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种反应型聚酯阻燃添加剂的制备方法。通过含DOPO结构聚酯阻燃物与聚酯材料共聚的研究，在聚酯大分子链段中引入含硅氟的DOPO结构反应型阻燃化合物添加剂，并起到很好地稳定阻燃性能。

本发明的内容是：一种反应型聚酯阻燃添加剂的制备方法，其特征是包括下列步骤：

将1000mol顺丁烯二酸酐、含有2020～2060mol羟基量的二羟基氟硅氧烷(即：加入的二羟基氟硅氧烷中，羟基量为2020～2060mol)、220～260kg乙二醇和0.1～1.2kg酯化催化剂醋酸锑加入到反应器，在0.1～0.4Mpa压力下加热至210～260℃反应0.5～4小时后结束，降至常压及温度160～190℃下，再将1O1Omol的DOPO加入到反应器，搅拌反应1～4小时，停止反应；再升温至220～240℃下，在100～500pa压力下去除未反应的乙二醇，即制得反应型聚酯阻燃添加剂；

所述的二羟基氟硅氧烷(即含氟羟基硅油)中、羟基的质量百分含量为8％～16％、具有如下基本化学结构：

式中：R为C₁～C₃的链状烷基，R₁为甲基、乙基、或苯基，n为1～3；

所述的DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，其化学结构为：

本发明的内容中：所述的酯化催化剂还可以替换为三氧化二锑、钛酸四丁酯、乙二醇锑、醋酸锑中的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容制备的反应型聚酯阻燃添加剂含有如下几种结构的物质：

上述各结构式中：R为C₁～C₃的链状烷基，R₁为相同或不同的甲基、乙基、苯基，n为1～3。

本发明的另一内容是：一种反应型聚酯阻燃添加剂的制备方法，其特征是包括下列步骤：

将1000mol亚甲基丁二酸酐、含有2020～2060mol羟基量的二羟基氟硅氧烷(即：加入的二羟基氟硅氧烷中，羟基量为2020～2060mol)、220～260kg乙二醇和0.1～1.2kg酯化催化剂醋酸锑加入到反应器，在0.1～0.4Mpa压力下加热至210～260℃反应0.5～4小时后结束，降至常压及温度160～190℃下，再将1010mol的DOPO加入到反应器，搅拌反应1～4小时，停止反应；再升温至200～230℃下，在100～500pa压力下去除未反应的乙二醇，即制得反应型聚酯阻燃添加剂；

所述的二羟基氟硅氧烷(即含氟羟基硅油)中、羟基的质量百分含量为8％～16％、具有如下基本化学结构：

上述各结构式中：R为C₁～C₃的链状烷基，R₁为甲基、乙基、苯基，n为1～3；