[发明专利]一种光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂及其制备的光固化涂料

权利要求书

1.一种光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂，其特征在于，所述树脂的磷源由具有活泼磷氢键的磷酸酯提供，氮源由含氮环氧树脂提供；所述磷酸酯的磷元素与含氮环氧树脂的氮元素的摩尔比为1～3:1；

光固化磷-氮阻燃树脂的结构如通式(1)所示：

通式(1)中，n为2、3或4；

EP为中的一种；

R₁、R₂、R₃、R₄分别独立的为-H、-CH₃、中的一种或多种；

R₅为中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(1)将酸酐单体、含磷阻燃剂单体和有机溶剂I混合，在30～70℃下反应4～8h，经过重结晶、真空干燥得到含磷酸酐中间体；

(2)将含磷酸酐中间体、丙烯酸单体、有机溶剂II、阻聚剂I和催化剂I混合，在90～130℃下反应4～10h，再经去离子水沉淀、真空干燥得到含磷丙烯酸中间体；

(3)将含磷丙烯酸中间体、含氮环氧树脂、有机溶剂II、阻聚剂I和催化剂I混合，在90～120℃下反应4～10h，再经去离子水沉淀、真空干燥得到光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸酐单体为马来酸酐、衣康酸酐、2-甲基马来酸酐中的一种或多种；所述含磷阻燃剂单体为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二苯酯中的一种或多种；所述有机溶剂I为1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙醇、二氯甲烷、甲醇、乙腈中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸酐单体与含磷阻燃剂单体的摩尔比为1:1；所述有机溶剂I的用量要确保酸酐单体与含磷阻燃剂单体的浓度为0.5～1.5g/mL。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述丙烯酸单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、1,3-丙三醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中一种或多种；所述有机溶剂II为1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-吡咯烷酮中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含磷酸酐中间体与丙烯酸单体的摩尔比为1:1～1.1；所述有机溶剂II的用量要确保含磷酸酐中间体与丙烯酸单体的浓度为0.5～1.0g/mL。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述含氮环氧树脂为海因环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、三缩水甘油基对氨基苯酚、N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯醚中一种；所述有机溶剂II为1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-吡咯烷酮中的一种或多种；所述含磷丙烯酸中间体与含氮环氧树脂的摩尔比为2～4:1；所述有机溶剂II的用量要确保含磷丙烯酸中间体与含氮环氧树脂的浓度在0.1～0.5g/mL。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂I为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、氢醌甲基醚、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚中的一种或多种；所述催化剂I为四丁基溴化铵、三苯基膦、2-乙基己酸铬、二月桂酸丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸丁基锡中的一种或多种；步骤(2)中，所述阻聚剂I的用量为含磷酸酐中间体和丙烯酸单体总质量的0.05～0.2％；所述催化剂I的用量为含磷酸酐中间体和丙烯酸单体总质量的1～5％；步骤(3)中，所述阻聚剂I的用量为含磷丙烯酸中间体和含氮环氧树脂总质量的0.05～0.2％；所述催化剂I的用量为含磷丙烯酸中间体和含氮环氧树脂总质量的1～5％。

9.一种包含权利要求1所述光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂的光固化涂料，其特征在于，所述光固化涂料包含10～30份所述光固化磷-氮阻燃丙烯酸树脂、70～90份丙烯酸酯树脂、10～30份活性稀释剂、1～5份光引发剂；

所述丙烯酸酯树脂为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯中的一种或多种；

所述活性稀释剂为TPGDA、HDDA、IBOA中的一种或多种；

所述光引发剂为1173、184、BP、TPO、819中的一种或多种。