[发明专利]新型协效膨胀型阻燃剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，具体涉及新型协效膨胀型阻燃剂的制备方法。

背景技术

目前典型膨胀型阻燃体系如聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)是酸源、碳源和气源多组分混合物，由于添加组份多，各组分之间以及组份与基体间的相容性存在一定弊端，进而影响材料阻燃性能及物理机械性能。科学实验证明研究开发集碳源、酸源、气源于一体的单分子膨胀型阻燃剂（IFR），实现“三源”作用官能团在单组分分子内发挥膨胀阻燃效果和作用，可以有效解决阻燃剂与高分子材料相容性问题，避免复合型IFR在聚合物中迁移，减少阻燃剂添加量，对提高阻燃聚合物效能具有重要意义。而含有三嗪结构单元的膨胀阻燃剂阻燃效果显著，能够赋予被阻燃基材优异的电性能、力学性能、极佳的热稳定性，并具有低毒，价格低廉等优点。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在问题，采用2，4，6-三(2，4-二羟基苯基）-1，3，5-三嗪和环状磷酸酯作为本发明的起始原料，提供出两种新型单分子膨胀型阻燃剂即阻燃剂2，4，6-三（2，4-二（5，5-二甲基-1，3-二氧环杂己内磷酰氧基）苯基）-1，3，5-三嗪(TDDMDOBT)与阻燃剂2，4，6-三（2，4-二（5，5-二溴甲基-1，3-二氧环杂己内磷酰氧基）苯基）-1，3，5-三嗪(TDDBDOBT)，适用于聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、聚氨酯泡沫等易燃高分子材料的阻燃改性。

本发明提供两种新型树枝状单分子P-N及P-N-Br协效膨胀型阻燃剂TDDMDOBT与TDDBDOBT（结构式如下）的制备方法，这两种阻燃剂以2，4，6三(2，4-二羟基苯基）-1，3，5-三嗪和环状磷酸酯作为原料。本发明工艺简单，反应过程便于控制，合成的阻燃剂热稳定性良好，成炭率高，阻燃效率高。

阻燃剂TDDMDOBT                阻燃剂TDDBDOBT

本发明提出两种新型单分子P-N及P-N-Br协效膨胀型阻燃剂TDDMDOBT与TDDBDOBT，可按照下述技术制备：

阻燃剂TDDMDOBT较好的合成方法是：含有多羟基三嗪结构单元的物质和环状磷酸酯在极性溶剂中发生亲核加成取代反应，制得本发明的阻燃剂TDDMDOBT即2，4，6-三（2，4-二（5，5-二甲基-1，3-二氧环杂己内磷酰氧基）苯基）-1，3，5-三嗪。

最终反应产物可用经典的方法分离。较好的方法是将溶剂蒸除，得浅黄色固体，向反应瓶中加入乙醇，将固体溶解后，再次蒸除溶剂，得到略发白的淡黄色固体，向反应瓶中加入蒸馏水固化，过滤，得白色产物，用乙醇重结晶两次，制得产品。

依照本发明提供新型单分子P-N协效膨胀型阻燃剂TDDMDOBT的制备技术，制得的产品具有良好的热稳定性和成炭性，分子量为1293.7，氮气气氛下热分解温度为257℃，成炭量为55.64%，磷含量为14.38%。

阻燃剂TDDBDOBT较好的合成方法是：含有多羟基三嗪结构单元的物质和溴化环状磷酸酯，在极性溶剂中发生亲核加成取代反应，制得本发明的阻燃剂TDDBDOBT即2，4，6-三（2，4-二（5，5-二溴甲基-1，3-二氧环杂己内磷酰氧基）苯基）-1，3，5三嗪。

最终反应产物可用经典的方法分离。较好的方法是将溶剂蒸除，得浅黄色固体，向反应瓶中加入乙酸乙酯，将固体溶解后，再次蒸除溶剂，得到略发白的淡黄色固体，向反应瓶中加入蒸馏水固化，过滤，得白色产物，用乙醇重结晶两次，制得产品。

依照本发明提供新型单分子P-N-Br协效膨胀型阻燃剂TDDBDOBT的制备技术，制得的产品具有良好的热稳定性和成炭性，分子量为2240.6，氮气气氛下热分解温度为334.55℃，成炭量为47.94%，磷含量为8.30%，溴含量为42.31%。

具体实施方式

以下实例进一步说明制备本发明新型单分子P-N及P-N-Br协效膨胀型阻燃剂TDDMDOBT与TDDBDOBT的制备过程，但这些实例并不在任何意义上解释为对本发明的限制。

实施例1、TDDMDOBT的制备