本發(fā)明涉及阻燃劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高效阻燃劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：鹵系阻燃劑是含有鹵素元素并以鹵素元素起阻燃作用的一類阻燃劑。鹵系的四種鹵系元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)都具有阻燃性，阻燃效果按F、Cl、Br、I的順序依次增強(qiáng)。以碘系阻燃劑最強(qiáng)。生產(chǎn)上，只有氯類和溴類阻燃劑被大量使用.而氟類和碘類阻燃劑少有應(yīng)用，這是因?yàn)楹枞紕┲蠧-F鍵太強(qiáng)而不能有效捕捉自由基.而含I阻燃劑的C-I鍵太弱易被破壞.影響了聚合物性能(如光穩(wěn)定性)，使阻燃性能在降解溫度以下就已經(jīng)喪失。9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，簡(jiǎn)稱DOPO，其結(jié)構(gòu)中含有P-H鍵，對(duì)烯烴、環(huán)氧化合物和羰基化合物極具活性，可反應(yīng)生成許多衍生物。DOPO及其衍生物由于分子結(jié)構(gòu)中含有聯(lián)苯環(huán)、菲環(huán)、O＝P－O鍵，所以比普通的有機(jī)磷酸酯具有更強(qiáng)的阻燃性能。由Saito于1972年首次報(bào)道其合成路線。DOPO及其衍生物可作為反應(yīng)型和添加型阻燃劑，其合成的阻燃劑無鹵、無煙、無毒，不遷移，阻燃性能持久。在提高材料的阻燃性能的同時(shí)，不影響材料的力學(xué)強(qiáng)度等機(jī)械性能。其可用于聚酰胺、線性聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等多種材料阻燃處理，國(guó)外已廣泛用于電子設(shè)備用塑料、銅襯里壓層、電路板等材料的阻燃。雖然具有良好的阻燃性能，但是隨著加入量的增加，會(huì)對(duì)材料本身的性能帶來一些不利的影響。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效阻燃劑及其制備方法，隨著固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大；當(dāng)阻燃劑含量達(dá)到5-10％時(shí)，固化物可以達(dá)到UL94，V-0級(jí)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高效阻燃劑，其結(jié)構(gòu)式如下：一種高效阻燃劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將磷酸三(4-氨基苯基)酯和4-三甲基硅基苯甲醛在溶劑中加熱，反應(yīng)結(jié)束后，得含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系；(2)將DOPO加入到步驟(1)得到的含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系中加熱，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌、干燥，得高效阻燃劑。其反應(yīng)過程為：具體地，上述步驟(1)中磷酸三(4-氨基苯基)酯和4-三甲基硅基苯甲醛的摩爾比為1:3。具體地，上述步驟(1)中反應(yīng)時(shí)間為5-9h。具體地，上述步驟(1)中加熱溫度為80℃。具體地，上述步驟(1)中溶劑為乙醇、DMF或DMSO。具體地，上述步驟(1)中溶劑的加入量為磷酸三(4-氨基苯基)酯和4-三甲基硅基苯甲醛質(zhì)量和的8-14倍。具體地，上述步驟(2)中的DOPO和步驟(1)中的4-三甲基硅基苯甲醛的摩爾比為1:1。具體地，上述步驟(2)中的反應(yīng)溫度為80℃。具體地，上述步驟(2)中的反應(yīng)時(shí)間為4-8h。本發(fā)明具有的有益效果：(1)本發(fā)明的一種高效阻燃劑，隨著固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大；當(dāng)阻燃劑含量達(dá)到5-10％(含磷量為0.41wt％-0.83wt％)時(shí)，固化物可以達(dá)到UL-94，V-0級(jí)。(2)本發(fā)明的一種高效阻燃劑，結(jié)構(gòu)中含有硅元素，具有較好的阻燃效果、無煙、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好，同時(shí)可以提高材料的力學(xué)性能，為阻燃劑的無鹵化、功能化提供了廣闊的前景。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例1的高效阻燃劑核磁譜圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1一種高效阻燃劑的合成步驟為：(1)將11.1g的磷酸三(4-氨基苯基)酯和16.0g的4-三甲基硅基苯甲醛在80℃的217.2g乙醇中加熱5h，反應(yīng)結(jié)束后，得含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系；(2)將19.5g的DOPO加入到步驟(1)得到的含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系中在80℃條件下4h加熱，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌、干燥，得高效阻燃劑，產(chǎn)率85.9％。其紅外測(cè)試結(jié)果如下：FTIR(KBr)：N-H伸縮振動(dòng)峰3405cm-1，C-H伸縮振動(dòng)峰3070cm-1，C-N特征峰1288cm-1，C-Si特征峰1255cm-1，，P-O-C特征峰1032cm-1,P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P＝O特征峰1212cm-1，芳?xì)涞拿嫱鈴澢駝?dòng)峰900cm-1。核磁譜圖如圖1所示，核磁測(cè)試結(jié)果如下：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.51(m，3H)，7.36(l，6H)7.3-7.31(k，9H),7.20(j，3H)，7.04-7.05(i，9H)，6.88(g，3H)，6.79(f，3H)，6.51(e，6H)，6.26(d，6H)，4.01(c，3H)，3.91(b，3H)，0.66(a，9H)。實(shí)施例2一種高效阻燃劑的合成步驟為：(1)將18.6g的磷酸三(4-氨基苯基)酯和26.7g的4-三甲基硅基苯甲醛在80℃的544gDMF中加熱7h，反應(yīng)結(jié)束后，得含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系；(2)將32.4g的DOPO加入到步驟(1)得到的含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系中在80℃條件下6h加熱，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌、干燥，得高效阻燃劑，產(chǎn)率86.2％。其紅外測(cè)試結(jié)果如下：FTIR(KBr)：N-H伸縮振動(dòng)峰3405cm-1，C-H伸縮振動(dòng)峰3060cm-1，C-N特征峰1287cm-1，C-Si特征峰1255cm-1，，P-O-C特征峰1033cm-1，P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P＝O特征峰1213cm-1，芳?xì)涞拿嫱鈴澢駝?dòng)峰850cm-1。實(shí)施例3一種高效阻燃劑的合成步驟為：(1)將37.1g的磷酸三(4-氨基苯基)酯和53.5g的4-三甲基硅基苯甲醛在80℃的1268gDMSO中加熱9h，反應(yīng)結(jié)束后，得含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系；(2)將64.9g的DOPO加入到步驟(1)得到的含有中間產(chǎn)物I的反應(yīng)體系中在80℃條件下8h加熱，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌、干燥，得高效阻燃劑，產(chǎn)率86.6％。其紅外測(cè)試結(jié)果如下：FTIR(KBr)：N-H伸縮振動(dòng)峰3410cm-1，C-H伸縮振動(dòng)峰3060cm-1，C-N特征峰1287cm-1，C-Si特征峰1254cm-1，，P-O-C特征峰1033cm-1，P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P＝O特征峰1213cm-1，芳?xì)涞拿嫱鈴澢駝?dòng)峰800cm-1。應(yīng)用實(shí)施例：按照表1稱取物料：表1：應(yīng)用實(shí)施例高效阻燃劑(g)聚苯乙烯(g)P含量應(yīng)用實(shí)施例1309700.25wt％應(yīng)用實(shí)施例2409600.33wt％應(yīng)用實(shí)施例3509500.41wt％應(yīng)用實(shí)施例4809200.66wt％應(yīng)用實(shí)施例51009000.83wt％將高效阻燃劑和聚苯乙烯混合均勻；加入雙螺桿擠出機(jī)中，在機(jī)組溫度200-220℃、模頭溫度210℃、螺桿轉(zhuǎn)速200rpm的條件下，擠出造粒，再經(jīng)干燥，冷卻，得到阻燃聚苯乙烯樣品。對(duì)該樣品進(jìn)行UL94垂直燃燒試驗(yàn)，結(jié)果表2所示：以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3