阻燃劑聚合型mpp化合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃劑聚合型MPP化合物及其制備方法，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：式中n=1-30的整數(shù)。制備方法為：一定摩爾比的多聚甲醛或甲醛溶液與三聚氰胺反應(yīng)，用25％氨水和10％甲酸調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH，生成中間體三聚氰胺甲醛樹脂溶液。在另一反應(yīng)器中加入一定摩爾的聚磷酸和水，攪拌升溫至60℃-90℃，加入適量的防凝結(jié)粘釜劑，將合成的中間體三聚氰胺甲醛樹脂溶液在2h內(nèi)滴加到聚磷酸水溶液中，加完后，保溫反應(yīng)5-9h，待溶液粘度不再增加為反應(yīng)終點。經(jīng)純化處理得白色粉末狀固體聚合型MPP三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽。本發(fā)明化合物是氮-磷協(xié)同阻燃劑，可用作聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚乙烯醇和涂料等的阻燃劑。
【專利說明】阻燃劑聚合型MPP化合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻燃劑聚合型MPP化合物及其制備方法，具體涉及三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽化合物及其制備方法，該化合物是氮-磷協(xié)同阻燃劑，可用作聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚乙烯醇和涂料等的阻燃劑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工程塑料的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，對材料的性能提出了更高的要求，在保持高力學性能的前提下，阻燃性能、電器性能也有了更高的要求，所以在工程塑料阻燃改性研究中對綜合性能的全面評價越來越受到人們的重視。工程塑料常用的阻燃劑主要有鹵系阻燃劑、磷氮系阻燃劑、無機阻燃劑。其中鹵系阻燃劑添加量小，阻燃效率高，但燃燒時會產(chǎn)生有毒煙氣。無機阻燃劑熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、無毒，但添加量大，會降低材料的力學性能。為了克服上述不足，因而開發(fā)綜合性價比高的無鹵阻燃劑是材料阻燃改性的發(fā)展方向之一。
[0003]當前三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)是阻燃效果較好，應(yīng)用較為廣泛的磷氮協(xié)同阻燃劑，但由于其是單體分子三聚氰胺的鹽，表現(xiàn)有高溫時三聚氰胺易升華逸出，極性大易吸水，加工性能及力學性能差等不足，因而對三聚氰胺聚磷酸鹽的改性以克服其不足具有市場急需性。
[0004]本發(fā)明是對三聚氰胺進行了接枝聚合改性，生成三聚氰胺甲醛樹脂，其再與聚磷酸反應(yīng)生成鹽，即三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽(聚合型MPP)。其在高分子材料中分散性好，阻燃效果和機械性能與市售MPP相比都有明顯的提高，能克服其不足。因此聚合型MPP有較好的應(yīng)用開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提出一種阻燃劑三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽化合物，其物化性能穩(wěn)定，無毒，阻燃效能高，在高分子材料中分散性好，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0007]—種阻燃劑三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明涉及一種阻燃劑聚合型MPP化合物，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于，該方法為: 三聚氰胺甲醛樹脂的制備:在反應(yīng)器中，加入一定摩爾的多聚甲醛和適量的水，攪拌升溫至55°C直到全部溶解，用25%氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH = 8-9，加入一定摩爾的三聚氰胺，升溫至75°C，用25%氨水調(diào)節(jié)保持溶液的pH在8.2-8.5之間，生成羥甲基三聚氰胺，降溫至60°C，用10%甲酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH = 6.0-6.5，保溫反應(yīng)40-70min，直到溶液滴在水中有少量白色固體析出，停止反應(yīng)并滴加25 %氨水調(diào)節(jié)至pH = 8.0-8.5，得中間體三聚氰胺甲醛樹脂溶液； 三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽的制備:在另一反應(yīng)器中加入一定摩爾的聚磷酸(分子量以H6P4O13計)和水，攪拌升溫至60°C _90°C，加入適量的防凝結(jié)粘釜劑，將上述中間體溶液在2h內(nèi)滴加到聚磷酸溶液中，加完后，保溫反應(yīng)5-9h，待溶液粘度不再增加為反應(yīng)終點；經(jīng)純化處理得白色粉末狀固體聚合型MPP三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于，該方法為: 三聚氰胺甲醛樹脂的制備:在反應(yīng)器中，加入一定摩爾的37%甲醛水溶液和適量的水，攪拌升溫至55°C，用25 %氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH = 8-9，加入一定摩爾的三聚氰胺，升溫至75°C，用25%氨水調(diào)節(jié)保持溶液的pH在8.2-8.5之間，生成羥甲基三聚氰胺，降溫至60°C，用10%甲酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH = 6.0-6.5，保溫反應(yīng)40_70min，直到溶液滴在水中有少量白色固體析出，停止反應(yīng)并滴加25%氨水調(diào)節(jié)至pH = 8.0-8.5，得中間體三聚氰胺甲醛樹脂溶液； 三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽的制備:在另一反應(yīng)器中加入一定摩爾的聚磷酸(分子量以H6P4O13計)和水，攪拌升溫至60°C _90°C，加入適量的防凝結(jié)粘釜劑，將上述中間體溶液在2h內(nèi)滴加到聚磷酸溶液中，加完后，保溫反應(yīng)5-9h，待溶液粘度不再增加為反應(yīng)終點；經(jīng)純化處理得白色粉末狀固體聚合型MPP三聚氰胺甲醛樹脂聚磷酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的加入一定摩爾的多聚甲醛和適量的水為多聚甲醛的質(zhì)量(g)數(shù)與水的體積(ml)數(shù)之比是1: 10 ~1: 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的加入一定摩爾的37%甲醛水溶液和適量的水為37%甲醛溶液的質(zhì)量(g)數(shù)與水的體積(ml)數(shù)之比是1: 3~1: 6。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的一定摩爾的多聚甲醛、三聚氰胺、多聚磷酸其摩爾比為1.1:1: 0.25~1.8:1: 0.25。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的一定摩爾的37%甲醛水溶液、三聚氰胺、多聚磷酸其摩爾比為1.1:1: 0.25~1.8:1: 0.25。
8.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的適量的防凝結(jié)粘釜劑為:氯苯、二氯苯或四氯乙烷，其用量為反應(yīng)體系中水體積量的2%~5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述阻燃劑聚合型MPP的制備方法，其特征在于:所述的經(jīng)純化處理為將反應(yīng)液趁熱進行抽濾，再用與產(chǎn)品質(zhì)量等量的80°C熱水重復(fù)洗滌三次，抽干，180°C真空干燥2h，得白色粉末狀固體產(chǎn)品。
【文檔編號】C08G12/40GK103897129SQ201410158224
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】王彥林, 鄭劍波, 周娟 申請人:蘇州科技學院相城研究院