一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑及其制備方法
【專利摘要】一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑及其制備方法，涉及一種化學(xué)阻燃劑及其制備方法，制備原料包括：磷雜菲(DOPO)、甲苯?2,4?二異氰酸酯(2,4?TDI)，制備該阻燃劑的方法僅需一步反應(yīng)即可完成。將DOPD和2,4?TDI在一定條件下反應(yīng)一定時(shí)間，產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、干燥等處理，所得產(chǎn)物為白色固體。該化合物與環(huán)氧樹脂具有很好的相容性，在一定溫度下可以完全溶于環(huán)氧樹脂固化體系中，可以隨環(huán)氧樹脂一起固化為一體、對固化物的力學(xué)性能影響較小，可以有效提高環(huán)氧樹脂的阻燃性能。本發(fā)明工藝生產(chǎn)條件簡單、產(chǎn)品純度及產(chǎn)率較高、后處理過程簡便。
【專利說明】
-種含磯、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種化學(xué)阻燃劑及其制備方法，特別是設(shè)及一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻 燃劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂是一類具有優(yōu)異的粘結(jié)、防腐蝕、絕緣性、成型加工性、高強(qiáng)度等性能的 熱固性高分子合成材料。由于具有W上所述的優(yōu)良性能，環(huán)氧樹脂被廣泛應(yīng)用于粘合劑、涂 料、絕緣材料等的制造。并在電子電氣、航空航天、船舶運(yùn)輸及許多其他工業(yè)領(lǐng)域中起著舉 足輕重的作用，他的應(yīng)用已幾乎遍及所有的工業(yè)領(lǐng)域。然而，在環(huán)氧樹脂應(yīng)用中存在的最大 缺點(diǎn)就是環(huán)氧樹脂的易燃問題，易燃性也是大多數(shù)高分子材料所具有的問題。由于易燃，環(huán) 氧樹脂的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。因此，對環(huán)氧樹脂的阻燃性能的研究對于擴(kuò)大其在 電子電氣、航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用有著重要的意義。
[0003] 近年來，阻燃學(xué)術(shù)界最為熱口的課題就是含面材料所引發(fā)環(huán)境污染的問題，W及 尋找合適的新型阻燃劑來替代含面阻燃劑。隨著對材料燃燒產(chǎn)物的研究分析，大量的學(xué)者 認(rèn)為，含面阻燃劑在燃燒時(shí)將有少量的二嗯英或二苯并巧喃釋放，運(yùn)也是含面阻燃劑的塑 料制品無法回收或銷毀的重要原因。由于目前沒有足夠的替代品來替代全部的含面阻燃 劑。與此同時(shí)，歐洲及日本已全面禁止含面阻燃劑的使用。運(yùn)導(dǎo)致一些生產(chǎn)商出于對"環(huán)境 問題"和成本問題的雙重考慮，已停止了阻燃劑的使用。因此，生產(chǎn)商運(yùn)種為降低生產(chǎn)成本 與"響應(yīng)環(huán)保法規(guī)"的做法已導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。運(yùn)使得極小的點(diǎn)火源就可使未經(jīng)阻燃的 電視機(jī)持續(xù)燃燒，并已導(dǎo)致多人喪生。隨后，歐洲頒布了有關(guān)電子電氣廢棄設(shè)備的處理規(guī) 范，規(guī)定含面廢物需要進(jìn)行特殊的處理，運(yùn)一方面推廣了無面阻燃劑的使用。
[0004] 環(huán)氧樹脂的阻燃的研究日益趨向于阻燃劑的無面化。W其他阻燃元素取代面素， 研制高效、低毒、低煙的無面環(huán)保型阻燃劑及新型阻燃環(huán)氧樹脂材料成為了國內(nèi)外學(xué)者的 研究熱點(diǎn)。其中，憐、氮類化合物作為一種新型阻燃劑，能夠提高環(huán)氧樹脂的阻燃性、熱穩(wěn)定 性及有機(jī)溶解性，同時(shí)對基體材料的機(jī)械性能影響較小的優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑及其制備方法，本發(fā)明含有 憐、氮兩種阻燃元素，既可W參與環(huán)氧樹脂固化，同時(shí)具有阻燃效率高和無面、低煙、低毒等 特點(diǎn)，符合當(dāng)今人們保護(hù)生態(tài)環(huán)境的理念，運(yùn)種阻燃劑在燃燒過程中減少了有毒氣體與腐 蝕性氣體的產(chǎn)生。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑，所述的憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑原料包括:憐雜菲和甲苯- 2，4-二異氯酸醋，阻燃劑具有W下結(jié)構(gòu)：
[0007] -種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述阻燃劑的制備方法包括W下過程:將 DOPO和2，4-TDI反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗涂、干燥處理，所得產(chǎn)物為白色固體； 上述過程用化學(xué)反應(yīng)式表示為：
[000引一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述合成含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑的過程 中，D0K)和2,4-TDI投料摩爾比為2:1到4:1，所用溶劑為二氯甲燒。
[0009] 所述的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述反應(yīng)溫度控制在20~40°C;反 應(yīng)時(shí)間為3~12h。
[0010] 所述的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述反應(yīng)中所用惰性氣體為氮?dú)狻?或氣氣或氮?dú)庵械囊环N。
[00川所述的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述反應(yīng)中需加入催化劑S乙胺 或化晚，使得反應(yīng)可W在較低溫度下進(jìn)行。
[0012] 所述的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，所述反應(yīng)中，洗涂溶劑為二氯甲 燒。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 1、本發(fā)明提供的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑，既可W起到阻燃環(huán)氧樹脂的效果，又可 W通過反應(yīng)W共價(jià)鍵的形式存在于樹脂基體中，同時(shí)固化物力學(xué)性能良好。
[0014] 2、本發(fā)明提供的一種含憐、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑，具有低毒、高效環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，有利 于持續(xù)發(fā)展。
[0015] 3、本發(fā)明提供的制備方法簡單，條件溫和，易于控制，所得的產(chǎn)品純度高，后處理 方便。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1: 向裝有回流冷凝管、溫度計(jì)、化導(dǎo)入管和磁子的100mL四口瓶中加入60ml二氯甲燒作溶 劑，再加入21.6曲(PO與0.5gS乙胺;在恒壓滴液漏斗中加入8.7g2，4-TDI，20ml二氯甲燒溶 劑稀釋。通化保護(hù)，20°C下開始滴加2，4-TDI溶液反應(yīng)，1.Oh將2，4-TDI滴加完畢后，升溫至 35°C反應(yīng)化。反應(yīng)結(jié)束將混合物進(jìn)行過濾、洗涂、干燥后，得到白色固體。
[001引實(shí)施例2: 向裝有回流冷凝管、溫度計(jì)、化導(dǎo)入管和磁子的250ml四口瓶中加入150ml二氯甲燒作 溶劑，再加入64. SgDOPO與1.5gS乙胺;在恒壓滴液漏斗中加入26. Ig2，4-TDI，50ml二氯甲 燒溶劑稀釋。通化保護(hù)，20°C下開始滴加2，4-TDI溶液反應(yīng)，2. Oh將2，4-TDI滴加完畢后，升 溫至35°C反應(yīng)化。反應(yīng)結(jié)束將混合物進(jìn)行過濾、洗涂、干燥后，得到白色固體。
[0019]實(shí)施例3: 向裝有回流冷凝管、溫度計(jì)、化導(dǎo)入管和磁子的500ml四口瓶中加入300ml二氯甲燒作 溶劑，再加入108. OgDOPO與2.5gS乙胺;在恒壓滴液漏斗中加入43.5g2，4-TDI，100mL二氯 甲燒溶劑稀釋。通化保護(hù)，20°C下開始滴加2，4-TDI溶液反應(yīng)，3 .Oh將2，4-TDI滴加完畢后， 升溫至35°C反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物進(jìn)行過濾、洗涂、干燥后，得到白色固體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑，其特征在于，所述的磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑原料包括： 磷雜菲和甲苯-2，4-二異氰酸酯，阻燃劑具有以下結(jié)構(gòu)：2. -種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述阻燃劑的制備方法包括以 下過程:將DOPO和2，4-TDI反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌、干燥處理，所得產(chǎn)物為白色固體； 上述過程用化學(xué)反應(yīng)式表示為：3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述合 成含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑的過程中，DOPO和2,4-TDI投料摩爾比為2:1到4:1，所用溶劑為 二氯甲烷。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述反 應(yīng)溫度控制在20~40 °C ;反應(yīng)時(shí)間為3~12h。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述反 應(yīng)中所用惰性氣體為氮?dú)?、或氬氣或氦氣中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述反 應(yīng)中需加入催化劑三乙胺或吡啶，使得反應(yīng)可以在較低溫度下進(jìn)行。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含磷、氮環(huán)氧樹脂阻燃劑制備方法，其特征在于，所述反 應(yīng)中，洗滌溶劑為二氯甲烷。
【文檔編號】C07F9/6574GK105924674SQ201610384579
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】梁兵, 王志國
【申請人】沈陽化工大學(xué)