[发明专利]一种可迁移聚合物基功能改性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可迁移聚合物基功能改性剂及其制备方法和应用，其结构式为其中x∶y＝1∶0.1‑10，分子量为1000‑100000g·mol^‑1。本发明具有可迁移性的特性，在温度，时间等条件的改变下，均匀共混在环氧树脂中的聚合物基功能改性剂向气固界面层迁移，由于含磷基团DOPO具有很好的阻燃效果，在碳氟链的迁移带动下向表面移动，进而使得材料在燃烧过程中能够非常好的保护基体，从而增强其阻燃效果，能够运用在建筑涂料等领域。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及一种可迁移聚合物基功能改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

氟是电负性最高的元素，因其极化率低，使得含氟高分子材料一般具有低表面能，低介电常数以及高的绝缘性能。氟原子的原子半径小，使其拥有低的表面自由能，含氟高分子材料在疏水疏油材料方面的应用也非常广泛。同时，C-F键的键能非常高，键能高达540kJ/mol不易断裂，因此这类高分子材料具有很高的热稳定性能和耐候性。在实际应用中，如锂电池的无纺布分离器是通过应用使用氟化聚芳醚酮来实现的，在500℃的高温条件下保持稳定，展现出优异的耐热性能。

含氟高分子材料被广泛应用在光纤通讯、电子电器、建筑、航空航天和纺织等领域中。然而大多数的高分子材料是主要由碳、氢元素构成，在材料应用时具有易燃的风险，现有的卤素阻燃剂中，含氟阻燃剂表现出优异的性能，但同时对环境也有了极大的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种可迁移聚合物基功能改性剂，提高环氧树脂的疏水性和阻燃性能。

本发明的另一目的在于提供上述可迁移聚合物基功能改性剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供可迁移聚合物基功能改性的环氧树脂。

本发明的技术方案如下：

一种可迁移聚合物基功能改性剂，其结构式为其中x：y＝1：0.1-10，分子量为1000-100000g.mol^-1。

上述可迁移聚合物基功能改性剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)依次称取甲基丙烯酸羟乙酯、DOPO、第一溶剂和第二溶剂加入反应容器中，同时将反应容器置于冰浴条件下缓缓滴加入三乙胺，充分搅拌后低温反应10-20h；

(2)步骤(1)反应结束后，用去离子水多次萃取步骤(1)所得的物料，取上层有机液进行旋蒸、干燥以去除多余水分、第一溶剂和第二溶剂，即可得到含磷单体；

(3)依次称取3，5双三氟甲基苯甲醇、甲基丙烯酰氯和第一溶剂加入反应容器中，同时将反应容器置于冰浴条件下缓缓滴加入三乙胺，充分搅拌后低温反应10-20h；

(4)步骤(3)反应结束后，用去离子水多次萃取步骤(3)所得的物料，取上层有机液进行旋蒸、干燥以去除多余水分和第一溶剂，即可得到含氟单体；

(5)将上述含磷单体、含氟单体、引发剂、链转移剂和第三溶剂，依次添加入Schlenk反应管中，利用液氮通过连续冻融脱气若干次后向Schlenk反应管中充入氩气保护，于60-80℃反应12-24h；

(6)用沉淀剂对步骤(5)所得的物料进行沉淀处理，搅拌抽滤后取上层固体粉末真空干燥，即得所述可迁移聚合物基功能改性剂，其结构式为

通过改变含氟单体和含磷单体之间的摩尔比以达到调节聚合物的磷氟含量比；通过改变链转移剂的投料比可调节分子量大小。

上述第一溶剂为甲醇、二氯甲烷或四氢呋喃，上述第二溶剂为氯仿或四氯化碳，上述第三溶剂为甲醇、二氯甲烷或四氢呋喃。

进一步优选的，所述甲基丙烯酸羟乙酯、DOPO和三乙胺的摩尔比为1∶0.1-100∶0.1-100。