[发明专利]有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚的制备方法

说明书

本发明涉及功能高分子材料制备技术领域，公开了一种有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚的制备方法，将乙烯基硅烷和巯基功能化的三嗪树脂置于烧瓶中，并加入二氯甲烷为溶剂，溶解形成均相溶液；将均相溶液室温通过蠕动泵引入到石英玻璃管中，光照一定时间后，得到有机硅三嗪树脂溶液；在有机硅三嗪树脂溶液中加入羟基封端的低分子量聚苯醚预聚体的氯仿溶液中，搅拌6‑12h后，再加入醋酸水溶液反应6‑24h后，加入乙醇沉淀，烘干后，制得有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚。本发明利用PPO结构中的末端羟基，与自主设计合成的含阻燃官能团的有机硅化合物反应，将阻燃基团直接引入到PPO分子内，提升PPO高聚物的阻燃性能及其热氧化稳定性。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料制备技术领域，特别涉及一种有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚的制备方法。

背景技术

聚苯醚（PPO）因其机械性能和耐水性能优异，收缩率低，而且无毒，被广泛应用于工程领域。更为重要的是，其结构中无强极性基团，使得其可在宽泛的温度、湿度及频率范围内保持良好的电性能。但是，PPO 分子结构中的末端羟基和邻甲基使 PPO 对氧（自由基）很敏感，很容易发生氧化，导致 PPO 的热氧化稳定性较差，亟需对端羟基改性封端。同时，PPO分子结构中含有大量的C、H、O元素，使得其极易燃烧，严重限制了其在电子通讯、仪器仪表和国防工业等的应用。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚的制备方法，利用PPO结构中的末端羟基，与自主设计合成的含阻燃官能团的有机硅化合物反应，将阻燃基团直接引入到PPO分子内，提升PPO高聚物的阻燃性能及其热氧化稳定性。

技术方案：本发明提供了一种有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚的制备方法，包括下列步骤： S1：将一比例的乙烯基硅烷和2,4,6-三巯基-1,3,5-三嗪置于烧瓶中，并加入二氯甲烷为溶剂，溶解形成均相溶液；S2：将上述均相溶液室温通过蠕动泵以一定速率引入到石英玻璃管反应器中，连续光照一定时间后，得到有机硅三嗪树脂溶液；S3：在有机硅三嗪树脂溶液中加入羟基封端的低分子量聚苯醚预聚体的氯仿溶液中，搅拌6-12h后，再加入少量一定浓度的醋酸水溶液，反应6-24h后，加入乙醇沉淀，烘干后，制得有机硅烷改性的本质阻燃聚苯醚。

优选地，在S1中，乙烯基硅烷、巯基功能化的三嗪树脂和二氯甲烷的用量比为6.1mol：2mol：200~1000ml。

优选地，所述巯基功能化的三嗪树脂为2,4,6-三巯基-1,3,5-三嗪。

优选地，在S2中，光照的强度为200mW/cm²。

优选地，在S3中，有机硅三嗪树脂溶液、羟基封端的低分子量聚苯醚预聚体氯仿溶液以及醋酸水溶液的用量比为2mol：2000mL：5mL。

优选地，羟基封端的低分子量聚苯醚预聚体氯仿溶液的浓度为0.5g/ml。

优选地，醋酸水溶液的浓度为0.1mol/L~1mol/L。

优选的，所述乙烯基硅烷为以下任意一种：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷。

优选的，所述蠕动泵的蠕动速率在0.2mL/min-20mL/min。

有益效果：本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明利用乙烯基硅烷与巯基功能化三嗪树脂间的光化学反应，合成了具有很好阻燃性能的有机硅三嗪树脂，然后通过有机硅三嗪树脂中的烷氧基与羟基封端的低分子量聚苯醚预聚体PPO中的羟基反应，通过脱醇反应合成有机硅三嗪树脂改性的低分子量聚苯醚预聚体，将阻燃的有机硅三嗪树脂引入到PPO链段中，然后加入少量一定浓度的醋酸水溶液，反应6-24h后，加入乙醇沉淀，烘干后，制得结构新颖的有机硅烷改性的支化本质阻燃的聚苯醚树脂。