阻燃劑聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硅、溴雙元素協(xié)同阻燃劑聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯 聚合物及其制備方法，該聚合物適合用作聚烯烴、聚酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等的 阻燃劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子材料工業(yè)的快速發(fā)展，其在日常生活、制造及工程建設(shè)中得到了越來 越廣泛的應(yīng)用。這些高分子材料易被引燃而發(fā)生火災(zāi)，嚴(yán)重危害到人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全， 因此促進(jìn)了阻燃劑的研宄和廣泛應(yīng)用。其中硅系阻然劑以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，有效的防熔 體滴落和阻燃抑煙性能，而成為目前低煙低毒阻燃材料開發(fā)的新技術(shù)之一；溴系阻燃劑阻 燃效率高、生產(chǎn)技術(shù)成熟，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。若把兩種優(yōu)異的阻燃元素設(shè)計(jì) 到同一分子中，就會(huì)產(chǎn)生硅、溴協(xié)同阻燃的效果。因而，開發(fā)新型高效、環(huán)保型硅、溴協(xié)同阻 燃劑是一個(gè)具有重要意義的課題。
[0003] 本發(fā)明聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯阻燃劑分子中同時(shí)嵌入了硅、溴兩 種優(yōu)異的阻燃元素，兩元素協(xié)同從不同的阻燃機(jī)理產(chǎn)生協(xié)同增效作用，其中硅元素可以在 燃燒時(shí)形成致密的硅炭層，溴元素與助阻燃劑三氧化二銻可產(chǎn)生成倍的阻燃增效作用，從 而可表現(xiàn)出較高的阻燃效能；分子中的芳溴結(jié)構(gòu)具有電子結(jié)構(gòu)的多向性及與聚氯乙烯等結(jié) 構(gòu)的相似性，可增加該阻燃劑與聚氯乙烯等高分子材料的相容性。該聚合物含溴量高、阻燃 效能高、用途廣泛，有廣闊的開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于提出一種硅、溴雙元素協(xié)同阻燃劑聚二甲基硅酸_2,4， 6_三溴間苯二酚酯聚合物，其阻燃效能高，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0006] 聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯聚合物，其特征在于，該聚合物的結(jié)構(gòu)如 下式所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃劑聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯聚合物，其特征在于，該聚合物 的結(jié)構(gòu)如下式所示：
式中n= 10~100。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，該方法為： 在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝管，并在冷凝管上口裝有干燥管的反應(yīng)器中，用氮?dú)庵脫Q 掉反應(yīng)器內(nèi)的空氣，將2,4,6-三溴間苯二酚溶于有機(jī)溶劑，加入相對(duì)于2,4,6-三溴間苯二 酚2~2. 5倍摩爾的三乙胺，滴加與2,4,6-三溴間苯二酚等摩爾的二甲基二鹵硅烷，以滴 加速度控制反應(yīng)溫度不高于40°C，滴完后在60°C~90°C下反應(yīng)7~14h;再滴加質(zhì)量克數(shù) 相對(duì)于產(chǎn)物理論質(zhì)量1 %的甲醇作封端劑，保溫反應(yīng)〇. 5h;降溫至30°C以下，再加入適量體 積蒸餾水洗滌兩次，分液，將所得到的有機(jī)層用干燥劑進(jìn)行干燥，抽濾，濾液減壓蒸餾除去 有機(jī)溶劑，得聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，該方法為： 在裝有攪拌器、溫度計(jì)和分水裝置的反應(yīng)器中，用氮?dú)庵脫Q掉反應(yīng)器內(nèi)的空氣，加入2， 4.6- 三溴間苯二酚、有機(jī)溶劑和相對(duì)于2,4,6-三溴間苯二酚2倍摩爾的氫氧化鈉，加熱回 流反應(yīng)3h，定量分出生成的水；降溫至30°C以下，滴加與2,4,6_三溴間苯二酚等摩爾的二 甲基二鹵硅烷，以滴加速度控制反應(yīng)溫度不高于50°C，滴完后升溫至60°C~120°C，保溫反 應(yīng)6~10h;降溫至60°C，再滴加質(zhì)量克數(shù)相對(duì)于產(chǎn)物理論質(zhì)量1 %的甲醇作封端劑，保溫 反應(yīng)0. 5h;降溫至30°C以下，抽濾除去鹵化鈉及少量不溶固體，濾液減壓蒸餾除去溶劑及 少量低沸點(diǎn)物，得聚二甲基硅酸_2,4,6_三溴間苯二酚酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚二甲基硅酸_2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，該方法為： 在裝有攪拌器、溫度計(jì)和分餾裝置的反應(yīng)器中，用氮?dú)庵脫Q掉反應(yīng)器內(nèi)的空氣，加入2， 4.6- 三溴間苯二酚、有機(jī)溶劑和相對(duì)于2,4,6-三溴間苯二酚2倍摩爾的甲醇鈉，加熱分餾 反應(yīng)2h，控制分餾柱頂溫度不高于65°C，定量分出生成的甲醇；降溫至30°C以下，滴加與2， 4,6_三溴間苯二酚等摩爾的二甲基二鹵硅烷，以滴加速度控制反應(yīng)溫度不高于50°C，滴完 后升溫至60°C~120°C，保溫反應(yīng)6~10h;降溫至60°C，再滴加質(zhì)量克數(shù)相對(duì)于產(chǎn)物理論 質(zhì)量1 %的甲醇作封端劑，保溫反應(yīng)〇. 5h;降溫至30°C以下，抽濾除去鹵化鈉及少量不溶固 體，濾液減壓蒸餾除去溶劑及少量低沸點(diǎn)物，得聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，所述的有機(jī)溶劑為甲苯、二甲苯、氯仿或二氯乙烷，其用量體積毫升數(shù)是2,4,6_三溴間 苯二酚質(zhì)量克數(shù)的5~10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，所述的加入適量體積蒸餾水為蒸餾水的體積毫升數(shù)是產(chǎn)物理論質(zhì)量克數(shù)的2~3倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特征在 于，所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂，其用量質(zhì)量克數(shù)是有機(jī)溶劑的體積毫升數(shù) 的5%~10%〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求3~4所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特 征在于，所述的有機(jī)溶劑為苯、甲苯或二甲苯，其用量體積毫升數(shù)是2,4,6_三溴間苯二酚 的質(zhì)量克數(shù)的5~10倍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2~4所述聚二甲基硅酸-2,4,6-三溴間苯二酚酯的制備方法，其特 征在于，所述的二甲基二鹵硅烷為二甲基二氯硅烷或二甲基二溴硅烷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及阻燃劑聚二甲基硅酸-2，4，6-三溴間苯二酚酯聚合物及其制備方法，該聚合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：式中n＝10～100。制備方法為：在三乙胺存在下，于有機(jī)溶劑中，2，4，6-三溴間苯二酚與等摩爾的二甲基二鹵硅烷反應(yīng)；或2，4，6-三溴間苯二酚鈉與等摩爾的二甲基二鹵硅烷反應(yīng)；經(jīng)純化處理得聚二甲基硅酸-2，4，6-三溴間苯二酚酯。本發(fā)明阻燃劑分子量大，阻燃效能高，與材料相容性好，不遷移，適合用作聚烯烴、聚酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃劑，并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08L67-02, C08L83-02, C08G77-02
【公開號(hào)】CN104693444
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510102346
【發(fā)明人】王彥林, 楊海軍
【申請(qǐng)人】蘇州陽橋化工科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日