CN102181058A - 一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂的合成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂的合成,其特征在于:以DOPO和硅氧烷为原料合成了一种阻燃性能优良、抗熔滴的新型磷硅协同阻燃剂[(6-氧-6-氢-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环一6-酮)-乙基]-硅氧烷(DOPO-Si)。本发明所合成的磷硅协同阻燃剂化学性质稳定,阻燃效果好,且合成方法较简便,具有较好的经济性和市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃剂,具体涉及一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂,本发明同时还涉及所述磷硅协同阻燃剂的合成方法。
背景技术
目前,改善聚酯阻燃性能常用磷系阻燃剂,它具有优良的阻燃性能、低毒、低烟等特点,但是其热稳定性和抗熔滴性较差。9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种新型阻燃剂中间体,DOPO及其衍生物合成的阻燃剂具有无卤、无烟、无毒,不迁移,阻燃性能持久等优点,可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料以提高其阻燃性能和热性能。国外已广泛用于电子设备用塑料、铜衬里压层、电路板等材料阻燃。而硅系阻燃剂是一种生态友好、抗熔滴的新一代非卤成炭型阻燃剂,不仅能改善基材的加工性能、耐热性能,而且阻燃材料的循环利用效果也十分优异,但是由于分子结构中不含重要的阻燃元素磷,其阻燃性能受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的是以DOPO和硅氧烷为原料合成一种阻燃性能优良、抗熔滴的新型磷硅协同阻燃剂[(6-氧-6-氢-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环一6-酮)-乙基]-硅氧烷(DOPO-Si)。
为达上述目的,本发明采用的技术方案是:一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂,由下式表达:
一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂的合成方法,包括以下步骤:
(1)将一定质量的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)加入三口烧瓶中,加入一定体积的氯仿作溶剂,置于70℃~80℃的油浴中并通氮气,待DOPO完全溶于氯仿后,加入少量催化剂,开始滴加乙烯基甲基二乙氧基硅烷(VMDES),反应18~22h,得到淡黄色液体。其反应式如下:
(2)在该产物中加入NaOH溶液,在50~70℃下反应1~2h后,得到淡黄色的粘稠物体,加入盐酸中和至中性,即为目标产物[(6-氧-6-氢-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环一6-酮)-乙基]-硅氧烷(DOPO-Si)。其反应式如下:
上述技术方案中,所述催化剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)。
上述技术方案中,所述DOP0与VMDES的摩尔比为1∶1~2∶1。
由于上述技术方案的运用,本发明具有下列特点:
以DOPO和硅氧烷为原料合成的阻燃剂具有无卤、无烟、无毒,不迁移,阻燃性能持久以及生态友好、抗熔滴的特点,而且还能改善基材的加工性能、耐热性能,而且阻燃材料的循环利用效果也十分优异。
附图说明
图1为原料与产物的红外光谱图。
图2为原料与产物的氢核磁谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1:
将0.05mol的DOPO加入三口烧瓶中,加入10ml的氯仿作溶剂,置于75℃的油浴中并通氮气,待DOPO完全溶于氯仿后,加入0.14g催化剂偶氮二异丁腈(AIBN),开始滴加0.05mol的VMDES,反应20h,得到淡黄色液体,在该产物中加入20ml的NaOH溶液(4wt%),在60℃下反应2h后,得到淡黄色的粘稠物体,加入盐酸中和至中性,即为目标产物DOPO-Si。
实施例2:
将0.075mol的DOPO加入三口烧瓶中,加入10ml的氯仿作溶剂,置于75℃的油浴中并通氮气,待DOPO完全溶于氯仿后,加入0.14g催化剂偶氮二异丁腈(AIBN),开始滴加0.05mol的VMDES,反应20h,得到淡黄色液体,在该产物中加入20ml的NaOH溶液(4wt%),在60℃下反应2h后,得到淡黄色的粘稠物体,加入盐酸中和至中性,即为目标产物DOPO-Si。
实施例3:
将0.1mol的DOPO加入三口烧瓶中,加入10ml的氯仿作溶剂,置于75℃的油浴中并通氮气,待DOPO完全溶于氯仿后,加入0.14g催化剂偶氮二异丁腈(AIBN),开始滴加0.05mol的VMDES,反应20h,得到淡黄色液体,在该产物中加入20ml的NaOH溶液(4wt%),在60℃下反应2h后,得到淡黄色的粘稠物体,加入盐酸中和至中性,即为目标产物DOPO-Si。
这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外,在阅读了本发明所述内容之后,本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改,这些等价形式同样属于本申请的权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
2.一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂,其特征在于:其合成方法包括以下步骤:
(1)将一定质量的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)加入三口烧瓶中,加入一定体积的氯仿作溶剂,置于70℃~80℃的油浴中并通氮气,待DOPO完全溶于氯仿后,加入少量催化剂,开始滴加乙烯基甲基二乙氧基硅烷(VMDES),反应18~22h,得到淡黄色液体。其反应式如下:
(2)在该产物中加入NaOH溶液,在50~70℃下反应1~2h后,得到淡黄色的粘稠物体,加入盐酸中和至中性,即为目标产物[(6-氧-6-氢-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环一6-酮)-乙基]-硅氧烷(DOPO-Si)。其反应式如下:
3.一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂,其特征在于:所述催化剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)。
4.一种应用于聚酯的新型磷硅协同阻燃剂,其特征在于:所述DOPO与VMDES的摩尔比为1∶1~2∶1。
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