CN101033330A - 用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚硅硼氧烷阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(1)水中加入乙酸或盐酸，调整pH值至1.8～5.0，再加入硅烷混合物，硅烷混合物与水的摩尔比为1∶3～20，在60～90℃搅拌水解0.5～5小时，生成硅醇，加入溶剂萃取后分离出有机相；(2)向有机相中加入硼酸，在70～110℃反应2～16小时，减压蒸馏除去溶剂，得聚硅硼氧烷阻燃剂，硅醇中氧与硼酸中硼的摩尔比为1∶0.3～3.0。在聚碳酸酯中添加3％～5％通过本发明方法制备的阻燃剂即能使材料的UL94阻燃等级达到V0级，得到的阻燃聚碳酸酯机械性能好、透明度高、耐刷洗、无腐蚀性、对环境和人体无害。

Description

用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂的及其制备方法，尤其是涉及一种含B-O-Si结构单元的聚硅硼氧烷阻燃剂的制备方法以及根据该方法制备的用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂。
背景技术
有机硅阻燃剂具有高的耐热性，并在燃烧时保持高度安全性而不产生有害气体，作为一种新兴的阻燃剂，它在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的其它性能，如加工性能、机械性能、耐热性能等，生态友好，显示了无卤、低烟、低毒或无毒等特点，是一种很有开发、应用潜力的阻燃剂。
文献号为CN1724591、CN1556273、CN1631942、CN1724591、CN1280597、CN1675305、CN1737058、CN1426436、CN1123291、CN1617905、CN1464897、CN1280597、CN1347435、CN1678685的中国专利，以及美国专利US6,638,572、US6,706,825、US6,727,303中公开了采用有机磷化合物、氟树脂、芳香磺酸碱金属盐等来改进有机硅阻燃剂的阻燃效果的技术，但上述文献中的有机硅阻燃剂及阻燃材料的制备中均采用了一些协同阻燃元素和化合物，很少提及采用硼化合物来改性有机硅阻燃剂。
文献号为CN1612917的中国专利公开了一种阻燃树脂组合物，包括(i)至少一种芳族聚碳酸酯，(ii)至少一种硅氧烷源，(iii)至少一种硼源，和(iv)非必要地至少一种选自抗滴落剂、不为聚碳酸酯树脂的第二种热塑性树脂和橡胶改性接枝共聚物的物质。但该发明中硼化合物与硅氧烷以物理混合的形式添加入聚碳酸酯中，易造成组合物复合的难度及分散不均的情况，添加量偏大且阻燃效率不高。
发明内容
本发明提供一种用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂的合成路线，将硼元素以化学键合的形式与硅氧烷聚合形成共聚物，实现了B和Si在同一分子链上的协同阻燃作用，解决了硼化合物与硅氧烷以物理混合的形式添加入聚碳酸酯中所造成组合物复合困难及分散不均的问题。该阻燃剂耐热性好，抗吸湿性强，阻燃效率高。
一种用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂的制备方法，包括以下步骤
(1)水中加入乙酸或盐酸，调整PH值至1.8～5.0，再加入硅烷，硅烷与水的摩尔比为1∶3～20，在60～90℃搅拌水解0.5～5小时，生成硅醇，加入溶剂萃取后分离出有机相；所述的硅烷为二官能度有机硅烷R2SiX2或二官能度有机硅烷R2SiX2与三官能度有机硅烷RSiX3的混合物，R2SiX2或RSiX3式中的有机基R为C1～C4的烷基、苯基、甲苯基或乙烯基，X为烷氧基；
(2)向有机相中加入硼酸，在70～110℃反应2～16小时，减压蒸馏除去溶剂，得聚硅硼氧烷阻燃剂，硅醇中氧与硼酸中硼的摩尔比为1∶0.3～3.0。
步骤(1)中所述的溶剂为己烷、庚烷、甲基戊烷、甲苯、二甲苯中的一种或几种物。
步骤(2)中硅醇与硼酸的用量关系为硅醇中氧与硼酸中硼的摩尔比为1∶0.3～3.0；低于该比例，产物抗吸湿性差；高于该比例，所得产物协同阻燃效率不高。
本发明还提供了一种由所述的制备方法制备的聚硅硼氧烷阻燃剂。
本发明制备的聚硅硼氧烷阻燃剂在聚碳酸酯中的添加量3％～5％即能使材料的UL94阻燃等级达到V0级，得到的阻燃聚碳酸酯机械性能好，透明度高、耐刷洗，无腐蚀性、对环境和人体无害。本发明的聚硅硼氧烷阻燃剂属于无卤、低烟、高效的环保型阻燃剂。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的阻燃剂的红外谱图。
具体实施方式
实施例1
在500ml的三口烧瓶中加入70g水和少量乙酸。将总量为0.2mol的二苯基二甲氧基硅烷和0.1mol甲基三甲氧基硅烷的混合物倒入恒压滴液漏斗中，逐滴加入上述烧瓶中，10min内滴加完毕，调整PH值至3.0，控制温度在80℃，反应2小时，得中间产物硅醇。然后将合成的硅醇溶于70g二甲苯中，静置分层，去掉水层，硅醇二甲苯溶液再与7g硼酸继续在100℃反应7小时，减压蒸馏除去溶剂二甲苯。最终得白色固体，即聚硅硼氧烷阻燃剂。
其红外谱图如图1所示，其具体结构如下：3421cm-1是O-H的伸缩振动峰；3071cm-1、1592cm-1分别是Ar-H的伸缩振动和苯环骨架双键的伸缩振动；2909cm-1是甲基的C-H伸缩振动；1342cm-1是B-O键的特征峰；1117cm-1是Si-O键的特征峰。分析可得样品中含有-Ph、-CH3、Si-O-B结构。
实施例2
在500ml的三口烧瓶中加入80g水和少量乙酸。将总量为0.225mol的二苯基二甲氧基硅烷和0.075mol二甲基二甲氧基硅烷倒入恒压滴液漏斗中，逐滴加入上述烧瓶中，10min内滴加完毕，调整PH值至4.5，温度控制在85℃，反应1.5小时，得中间产物硅醇。然后将合成的硅醇溶于60g二甲苯中，静置分层，去掉水层，硅醇二甲苯溶液再与6g硼酸继续反应7小时，减压蒸馏除去溶剂二甲苯，最终得白色固体，即聚硅硼氧烷阻燃剂。
实施例3
在500ml的三口烧瓶中加入80g水和少量乙酸。将0.18mol二甲基二甲氧基硅烷和0.12mol二苯基二甲氧基硅烷的混合物倒入恒压滴液漏斗中，逐滴加入上述烧瓶中，10min内滴加完毕，温度控制在80℃，PH值调整至2.8，反应2小时，得中间产物硅醇。然后将合成的硅醇溶于70g甲苯中，静置分层，去掉水层，硅醇甲苯溶液再与7g硼酸继续反应8.5小时，减压蒸馏除去溶剂甲苯，最终得白色固体，即聚硅硼氧烷阻燃剂。
将本实施例得到的阻燃剂与聚碳酸酯按重量比1∶20加入到高速混合机中70℃下高速混合15分钟，随后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。挤出机的五区间温度：一区间240℃，二区间250℃，三、四、五区间255℃。挤出机转速240r/min，加料量为加料漏斗的35％。将粒料在热压机上260℃热压成型，万能制样机制样。测定阻燃材料的阻燃性能和机械性能。检测结果：氧指数为38％，UL94垂直燃烧试验达V0级，拉伸强度比纯聚碳酸酯增加2.7％。
实施例4
在500ml的三口烧瓶中加入80g水和少量盐酸。将0.216mol甲基三甲氧基硅烷，0.024mol苯基三甲氧基硅烷和0.06mol二苯基二甲氧基硅烷的混合物倒入恒压滴液漏斗中，逐滴加入上述烧瓶中，10min内滴加完毕，温度控制在70℃，PH值调整至2.5，反应3小时，得中间产物硅醇。然后将合成的硅醇溶于适量甲基戊烷中，静置分层，去掉水层，硅醇甲基戊烷溶液再与5g硼酸继续反应8小时，减压蒸馏除去溶剂甲基戊烷，最终得白色固体，即聚硅硼氧烷阻燃剂。

Claims (3)

1、一种用于聚碳酸酯的聚硅硼氧烷阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)水中加入乙酸或盐酸，调整PH值至1.8～5.0，再加入硅烷，硅烷与水的摩尔比为1∶3～20，在60～90℃搅拌水解0.5～5小时，生成硅醇，加入溶剂萃取后分离出有机相；所述的硅烷为二官能度有机硅烷R2SiX2或二官能度有机硅烷R2SiX2与三官能度有机硅烷RSiX3的混合物，R2SiX2或RSiX3式中的有机基R为C1～C4的烷基、苯基、甲苯基或乙烯基，X为烷氧基；
(2)向有机相中加入硼酸，在70～110℃反应2～16小时，减压蒸馏除去溶剂，得聚硅硼氧烷阻燃剂，硅醇中氧与硼酸中硼的摩尔比为1∶0.3～3.0。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤(1)中所述的溶剂为己烷、庚烷、甲基戊烷、甲苯、二甲苯中的一种或几种。
3、根据权利要求1～3任一所述的制备方法所制备的聚硅硼氧烷阻燃剂。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250316B (zh) * 2008-03-26 2011-06-15 浙江大学 一种绿色环保复合阻燃abs树脂及其制备工艺
CN102775754A (zh) * 2012-07-25 2012-11-14 杭州师范大学 无卤复合阻燃pc/abs合金及其制备方法
CN101965376B (zh) * 2008-03-04 2013-05-08 陶氏康宁公司 聚硼硅氧烷及其制备方法
WO2014164619A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Dow Corning Corporation Method of making a metallosiloxane, borosiloxane, or borometalosiloxane resin and use thereof
CN104177693A (zh) * 2014-08-20 2014-12-03 马鞍山市科宏塑业科技实业发展有限公司 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN105032347A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 安徽成方新材料科技有限公司 一种抑烟阻燃改性沥青复合树脂球形活性炭及其制备方法
CN105482461A (zh) * 2016-01-25 2016-04-13 广东工业大学 一种阻燃剂及其制备方法
CN105504757A (zh) * 2016-01-25 2016-04-20 广东工业大学 一种阻燃pc塑料及其制备方法
CN106543562A (zh) * 2016-11-01 2017-03-29 大连工业大学 含氮硅硼无卤阻燃剂与dopo协效阻燃pp/eva复合材料的制备方法
CN109627729A (zh) * 2018-11-28 2019-04-16 宁波力达得为高分子科技有限公司 一种低热释放、低烟聚碳酸酯复合材料
CN109852318A (zh) * 2018-12-26 2019-06-07 广州市高士实业有限公司 一种对塑料具有良好粘接性的硅烷改性聚醚密封胶
WO2019114702A1 (zh) * 2017-12-12 2019-06-20 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 聚硅氧烷及太阳能、半导体用掺杂浆料
CN110903651A (zh) * 2019-12-10 2020-03-24 江苏方时远略科技咨询有限公司 一种阻燃耐高温硅胶制品及其微注塑成型工艺
CN114634607A (zh) * 2022-04-06 2022-06-17 云南锡业集团（控股）有限责任公司研发中心 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法及制备的泡沫产品

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3415778A (en) * 1968-02-05 1968-12-10 Owens Illinois Inc Modified organopolysiloxanes and preparation thereof
US4152509A (en) * 1976-09-30 1979-05-01 The Foundation: The Research Institute For Special Inorganic Materials Borosiloxane polymers and a method for producing the same
US4228270A (en) * 1977-12-14 1980-10-14 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Polyborodiphenylsiloxanes

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101965376B (zh) * 2008-03-04 2013-05-08 陶氏康宁公司 聚硼硅氧烷及其制备方法
CN101250316B (zh) * 2008-03-26 2011-06-15 浙江大学 一种绿色环保复合阻燃abs树脂及其制备工艺
CN102775754A (zh) * 2012-07-25 2012-11-14 杭州师范大学 无卤复合阻燃pc/abs合金及其制备方法
WO2014164619A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Dow Corning Corporation Method of making a metallosiloxane, borosiloxane, or borometalosiloxane resin and use thereof
CN104177693A (zh) * 2014-08-20 2014-12-03 马鞍山市科宏塑业科技实业发展有限公司 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN105032347A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 安徽成方新材料科技有限公司 一种抑烟阻燃改性沥青复合树脂球形活性炭及其制备方法
CN105482461B (zh) * 2016-01-25 2018-09-14 广东工业大学 一种阻燃剂及其制备方法
CN105482461A (zh) * 2016-01-25 2016-04-13 广东工业大学 一种阻燃剂及其制备方法
CN105504757A (zh) * 2016-01-25 2016-04-20 广东工业大学 一种阻燃pc塑料及其制备方法
CN106543562A (zh) * 2016-11-01 2017-03-29 大连工业大学 含氮硅硼无卤阻燃剂与dopo协效阻燃pp/eva复合材料的制备方法
CN106543562B (zh) * 2016-11-01 2019-02-26 大连工业大学 含氮硅硼无卤阻燃剂与dopo协效阻燃pp/eva复合材料的制备方法
WO2019114702A1 (zh) * 2017-12-12 2019-06-20 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 聚硅氧烷及太阳能、半导体用掺杂浆料
CN109627729A (zh) * 2018-11-28 2019-04-16 宁波力达得为高分子科技有限公司 一种低热释放、低烟聚碳酸酯复合材料
CN109627729B (zh) * 2018-11-28 2021-01-08 宁波力达得为高分子科技有限公司 一种低热释放、低烟聚碳酸酯复合材料
CN109852318A (zh) * 2018-12-26 2019-06-07 广州市高士实业有限公司 一种对塑料具有良好粘接性的硅烷改性聚醚密封胶
CN109852318B (zh) * 2018-12-26 2021-03-23 广州市高士实业有限公司 一种对塑料具有良好粘接性的硅烷改性聚醚密封胶
CN110903651A (zh) * 2019-12-10 2020-03-24 江苏方时远略科技咨询有限公司 一种阻燃耐高温硅胶制品及其微注塑成型工艺
CN114634607A (zh) * 2022-04-06 2022-06-17 云南锡业集团（控股）有限责任公司研发中心 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法及制备的泡沫产品

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