[发明专利]一种含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体及其制备方法和其在阻燃材料中的应用

说明书

本发明公开了一种含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体及其制备方法和其在阻燃材料中的应用。为了改善环氧丙烯酸酯(EA)涂层的阻燃和热稳定性，以9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物(DOPO)、环氧氯丙烷、丙烯酰胺等为原料制备了含DOPO的活性丙烯酰胺阻燃单体(DOPOPE)，并同时制备了DOPOPE阻燃的环氧丙烯酸酯材料。由于DOPOPE能与EA共聚，因此利用DOPOPE制备的阻燃环氧丙烯酸酯材料不仅具有优秀的阻燃性能，也具有良好的力学性能和优异的透明性，可用作透明防火材料。本发明制备的阻燃剂及其阻燃透明材料在透明防火涂料领域具有良好的应用前景，且制备方法简单易行，绿色环保，成本低，易于施工，具有良好的市场竞争力。

技术领域

本发明属于环氧丙烯酸酯阻燃材料技术领域，具体涉及一种含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体及其制备方法和其在阻燃材料中的应用。

背景技术

光固化透明涂层主要是在紫外光辐照下光引发剂迅速引发含有可聚合基团的预聚物、活性稀释剂的涂料快速固化而成的、具有透明性的膜层。光固化阻燃透明涂层作为一种功能性涂层，不仅具有较强的装饰作用，更重要的是具有保护古木建筑的作用。用透明防火涂层保护古建筑表面，可以保留古建筑的外观和颜色，遇火时因生成阻燃的碳层或自身具有耐高温分解功能，对古木建筑具有良好保护作用。

针对我国对透明防火涂层的特殊需求，当前此类产品的不足，开展这类产品的研究具有重要意义。目前对透明防火涂层的研究重点是紫外光固化阻燃透明涂层，主要基于光固化树脂具有透明性高的优点，同时易于古木建筑的施工。虽在阻燃方面引起人们的重视，但工业化产品较少，因此加强产品研发和工业化进程任重而道远。国内对透明防火涂层的研究，多局限于阻燃性能研究，而对于涂膜力学性能及化学性能对古木建筑的作用研究也相对不足，大多研究局仅限于理论研究，且产品价格及种类难以满足当前需求。能否研究出高性价比，易于施工和性能优越的透明防火涂层，还有相当的基础研究要做。

针对当前阻燃剂无卤化发展趋势，目前对含磷阻燃剂、纳米阻燃剂及含硅本征阻燃剂研究较活跃。但纳米粒子对透明阻燃涂层并不适合，主要在于会严重降级涂层透光率，且阻燃效果也较含磷阻燃剂差；而含硅本征阻燃剂阻燃效果依然存在不足，同时成本也较高，只有含磷阻燃剂阻燃效果高，但其对涂层的透明性影响仍需要探索。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体及其制备方法和其在阻燃材料中的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体的制备方法，DOPO、环氧氯丙烷在四氢呋喃中于55～65℃回流搅拌反应7～9h，浓缩干燥，得到产物DOPOE；DOPOE、丙烯酰胺、对羟基苯甲醚在四氢呋喃中于45～55℃搅拌至溶液澄清后，加入AlCl₃，搅拌至溶液变浑浊，在60～80℃反应9～11h，待反应无气体产生后，除去AlCl₃和溶剂，即得所述含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体DOPOPE，其结构式如下式所示。

一实施例中：所述DOPO、环氧氯丙烷的配方比例为5.2～5.6g：1.02～1.03g。

一实施例中：所述DOPOE、丙烯酰胺、对羟基苯甲醚、AlCl₃的配方比例为0.05～0.07mol：0.05～0.07mol：0.0004～0.0006g：0.008～0.012g。

一实施例中：所述干燥为在75～85℃真空干燥2.5～3.5h。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种根据上述制备方法所制备的含DOPO的丙烯酰胺阻燃单体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：