[发明专利]一种透明阻燃型聚不饱和磷酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透明阻燃型不饱和磷酸酯聚合物及其制备方法。本发明将一种不饱和磷酸酯单体（UPE）在引发剂作用下进行本体聚合，制得透明性佳、阻燃性高并且力学性能好的聚不饱和磷酸酯。该聚合物的极限氧指数达到32%，垂直燃烧UL‑94达到V‑0级，透明度超过93%，并且制备工艺简单、成本低廉、绿色环保，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种透明阻燃型聚不饱和磷酸酯，属于高分子材料领域。

背景技术

近年来，透明聚合物材料成为人们生活中必不可少的一部分，随着人们生活水平的提高，安全意识的增强，对防火材料的要求也越来越高。然而透明聚合物材料因大部分都是由碳、氢等元素组成而具有易燃性，亦然不能满足社会的发展要求（欧育湘. 阻燃材料与技术, 2005, (6); Dunn P, Sansom G F. Australian Journal of Optometry, 2010,52(2): 50-54.）。因此，如何解决这一难题成为研究透明聚合物材料的焦点。

目前，由于磷酸酯类化合物因其特有的P=O和P-O-C键，且燃烧时低烟无毒而被广泛应用于阻燃材料领域（Pyrah K, Hull T R, et al. Polymer Degradation &Stability, 2002, 77(2): 227-233; Gao L P, Wang D Y, Wang Y Z, et al. PolymerDegradation & Stability, 2008, 93(7): 1308-1315; Xiao D, Li Z, Juan S D, etal. Journal of Thermal Analysis & Calorimetry, 2016, 125(1): 321-329; PriceD, Makhlouf G, Hassan M, Nour M, et al. Arabian Journal for Science &Engineering, 2017, 42(10): 1-11.）。磷酸酯兼具阻燃及增塑作用，可称为阻燃型增塑剂，这类阻燃材料属于有机磷系阻燃体系中的一种，由于资源丰富，价格低廉，因此用途广泛。上世纪初很多学者就开始了对有机磷阻燃体系的研究，随着合成方法的不断改善，合成品种也不断增加，如磷酸三苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、三异丙苯基磷酸酯、磷酸三辛酯、双环磷酸酯、低味磷酸三(2,3-二氯-2-丙基)酯、含丙烯酸酯类双键有机磷阻燃剂等（Chang YL, Wang Y Z, Ban D M, et al. Macromolecular Materials & Engineering, 2004,289(8): 703-707; Kim S, Wilkie C A. Polymers for Advanced Technologies, 2008,19(6): 496-506; 王艳飞, 杨立国, 吕会超,等. CN107056839A (2017); 包志泉, 翁民,包充宇. CN107556338A ( 2017); 张淑芬. CN107827930A (2017).），这些磷酸酯类阻燃剂分别以物理添加和化学引入的方式加入聚合物基体材料中，其中物理添加会影响材料的机械性能和透明性，并且易迁移流失，与聚合物材料相容性差（Laoutid F, Bonnaud L,Alexandre M, et al. Materials Science & Engineering R Reports, 2009, 63(3):100-125.）；化学引入虽然改善了物理添加所造成的不足，但是以化学方式引入聚合物基体材料中却要面对成本高，工艺复杂等问题（欧育湘. 实用阻燃技术. 北京: 化学工业出版社, 2002: 48-61.）。为了解决化学引入所造成的问题，本发明从阻燃元素角度出发利用含有阻燃元素的单体即不饱和磷酸酯（UPE）单体制备透明阻燃型聚合物。