[发明专利]一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物及其制备方法；通过在聚丙烯分子链上嵌段阻燃剂大分子，克服由于阻燃剂分子与聚丙烯基材之间仅仅通过物理的混合作用，不存在化学键合作用，阻燃剂分子与聚丙烯基材之间结合作用力弱，阻燃成分的流失问题，影响制品的长期阻燃性能，以及阻燃剂分散的均匀性也不易保证的问题。

技术领域

本发明属高分子化学合成领域，具体涉及一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物，系白色蜡状材料，外观透明而轻，密度为0.89～0.91g/cm³，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃，在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解，聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。

聚丙烯分子链由碳氢元素组成，容易燃烧，不具有阻燃性，在制备聚丙烯材料中，通常会添加阻燃剂，如中国专利CN102888025B公开了一种聚丙烯用复合环保阻燃剂及聚丙烯阻燃塑料，通过在聚丙烯材料中添加复合环保阻燃剂三甲硅基甲基膦酸二甲酯、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化镁、氢氧化铝，得到一种具有良好的阻燃功能聚丙烯塑料。

上述发明专利是通过将聚丙烯与复合环保阻燃剂以物理混合方法制备得到，由于阻燃剂分子与聚丙烯基材之间仅仅通过物理的混合作用，不存在化学键合作用，阻燃剂分子与聚丙烯基材之间结合作用力弱，阻燃成分的流失问题，影响制品的长期阻燃性能，此外，阻燃剂分散的均匀性也不易保证。基于上述陈述，本发明提出了一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物及其制备方法，通过在聚丙烯分子链上嵌段入阻燃剂大分子，使聚丙烯分子与阻燃剂不存在相容性差的问题，且得到的聚丙烯材料具有持久的阻燃性能。

本发明的目的在于提供一种氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物。

本发明的另一目在于是提供上述氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

氮磷阻燃聚丙烯嵌段共聚物的制备方法如下：

所述氮磷阻燃聚丙烯接枝共聚物，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为25～500，m的取值为15～20。

上述氮磷阻燃聚丙烯接枝共聚物的反应流程及制备方法如下：

上述氮磷阻燃聚丙烯接枝共聚物的制备方法如下：

1.N₂保护下，将氯磷酸二乙酯溶解在四氢呋喃溶液中，加入支口烧瓶中，冰浴下，加入三乙胺和溶于甲基丙烯酰胺的四氢呋喃溶液，升温至35℃，反应8～12小时，反应完成后，通过减压抽滤和旋蒸得到黄色粗产物，水洗后得到二乙基-甲基丙烯酰胺磷酸酯。

其中氯磷酸二乙酯、三乙胺与甲基丙烯酰胺的摩尔比为1:1:1.2～1.5。

2.以四氢呋喃为溶剂，2-(乙巯基硫代甲酰硫基)-2-甲基丙酸与SOCl₂进行酰氯化反应，再以甲苯为溶剂、吡啶为缚酸剂、再与端羟基聚丙烯进行酯化反应，得到聚丙烯大分子链转移剂。

其中端羧基聚丙烯、2-(乙巯基硫代甲酰硫基)-2-甲基丙酸与SOCl₂的摩尔比为1:10:15。