CN110358066A - 有机合成型阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法，该制备方法以二羟基化合物、碳酸二酯、四溴邻苯二甲酸二(2‑乙基己基)酯、硼酸锌为原料，在碱性离子液体的作用下，采用非光气熔融酯交换法。本发明不仅可显著提高材料的阻燃性(氧指数可达45％),而且可保持甚至改善材料的其他性能,如热稳定性、电绝缘性、颜色稳定性、柔顺性等。

Description

有机合成型阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯作为一种生物可降解的生态友好型聚合物，以高强度、高韧性、高抗热性、抗震性、加工性能好、优良的透明性、尺寸稳定性、无毒性、耐候性、电绝缘性、耐射线灭菌性以及机械力学性能而著称，是综合性能极为优良的热塑性工程塑料。
相对于普通热塑性聚合物，聚碳酸酯虽然具有相对理想的阻燃性，但其依旧在可燃范畴内，很难以达到理想的阻燃防火标准。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法，不仅可显著提高材料的阻燃性(氧指数可达45％),而且可保持甚至改善材料的其他性能,如热稳定性、电绝缘性、颜色稳定性、柔顺性等。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，以二羟基化合物、碳酸二酯、四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌为原料，在碱性离子液体的作用下，采用非光气熔融酯交换法合成聚碳酸酯。
进一步地，碱性离子的结构为：
其中，R1为烷基；R2为烷基、胺基、酰胺基或双酰胺基；X-为OH-、HCOO-、CH3COO-或H2PO4-。
进一步地，包括如下步骤：
S1、取适量四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌、碱性离子液体混合后，加入到混合物重量40～50倍的75～80％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；
S2、将二羟基化合物与碳酸二酯按摩尔比为1：(1.015～1.1)的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为130～180℃，在2500Pa～3500Pa反应2～5h，得到预聚物；
S3、将预聚物在温度为190～300℃，压力为50～3000Pa，时间为1～5h的条件下经过三次缩聚，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空70～75℃下干燥1～2小时，冷却，即得所述有机合成型阻燃聚碳酸酯材料。
进一步地，所述碱性离子液体的用量为二羟基化合物质量的0.5％～5％。
进一步地，所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的5％～25％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的2％～6％。
进一步地，所述二羟基化合物选用芳香族二羟基化合物，所述碳酸二酯选用碳酸二苯酯和/或碳酸二甲酯。优选地，本发明的二羟基化合物具体选用双酚A，学名：2，2-二(4-羟基苯基)丙烷，简称二酚基丙烷。
本发明还提供了一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料，由上述的方法制备所得。
本发明不仅可显著提高材料的阻燃性(氧指数可达45％),而且可保持甚至改善材料的其他性能,如热稳定性、电绝缘性、颜色稳定性、柔顺性等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，
S1、取适量四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌、碱性离子液体混合后，加入到混合物重量45倍的75％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；其中，R1为异丙基，R2为二甲胺基，X-为CH3COO-；所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的21％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的4％；
S2、将双酚A与碳酸二苯酯按摩尔比为1：1.015的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为150℃，在3000Pa反应4h得到预聚物；之后升温至190℃，压力降至1500Pa，反应1h，然后升温至240℃，压力降至800Pa，继续反应1h后，升高至270℃，压力降至100Pa，反应1h后，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空70℃下干燥2小时，冷却，即得所述有机合成型阻燃聚碳酸酯材料。
实施例2
一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，
S1、取适量四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌、碱性离子液体混合后，加入到混合物重量45倍的75％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；其中，R1为正丁基，R2为酰胺基，X-为HCOO-；所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的20％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的4％；
S2、将双酚A与碳酸二苯酯按摩尔比为1：1.1的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为160℃，在3000Pa反应3h得到预聚物；之后升温至190℃，压力降至1300Pa，反应1h，然后升温至240℃，压力降至700Pa，继续反应1h后，升高至270℃，压力降至90Pa，反应1h后，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空75℃下干燥1小时，冷却，即得所述有机合成型阻燃聚碳酸酯材料。
实施例3
一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，
S1、取适量四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌、碱性离子液体混合后，加入到混合物重量45倍的75％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；其中，R1为正丁基，R2为酰胺基，X-为HCOO-；所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的15％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的3％；
S2、将双酚A与碳酸二甲酯按摩尔比为1：1.015的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为150℃，在3500Pa反应2h得到预聚物；之后升温至190℃，压力降至1300Pa，反应1h，然后升温至240℃，压力降至700Pa，继续反应1h后，升高至270℃，压力降至90Pa，反应1h后，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空73℃下干燥1.5小时，冷却，即得所述有机合成型阻燃聚碳酸酯材料。
对比例1
一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，
S1、取适量碱性离子液体，加入到碱性离子液体重量45倍的75％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；其中，R1为正丁基，R2为酰胺基，X-为HCOO-；所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的15％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的3％；
S2、将双酚A与碳酸二甲酯按摩尔比为1：1.015的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为150℃，在3500Pa反应2h得到预聚物；之后升温至190℃，压力降至1300Pa，反应1h，然后升温至240℃，压力降至700Pa，继续反应1h后，升高至270℃，压力降至90Pa，反应1h后，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空73℃下干燥1.5小时，冷却，即得。
将实施例1～3以及对比例1所得的材料进行阻燃测试，结果如下表所示：
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：以二羟基化合物、碳酸二酯、四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌为原料，在碱性离子液体的作用下，采用非光气熔融酯交换法合成聚碳酸酯。
2.如权利要求1所述的有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：碱性离子的结构为：
其中，R1为烷基；R2为烷基、胺基、酰胺基或双酰胺基；X-为OH-、HCOO-、CH3COO-或H2PO4-。
3.如权利要求1所述的有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、取适量四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、硼酸锌、碱性离子液体混合后，加入到混合物重量40～50倍的75～80％的乙醇溶液中，搅拌均匀，得醇溶液；
S2、将二羟基化合物与碳酸二酯按摩尔比为1：(1.015～1.1)的比例混合后，加热至熔融状态，边搅拌边滴加上述醇溶液，滴加完毕后，升温至为130～180℃，在2500Pa～3500Pa反应2～5h，得到预聚物；
S3、将预聚物在温度为190～300℃，压力为50～3000Pa，时间为1～5h的条件下经过三次缩聚，将产物冷却，过滤，将沉淀水洗，真空70～75℃下干燥1～2小时，冷却，即得所述有机合成型阻燃聚碳酸酯材料。
4.如权利要求3所述的有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述碱性离子液体的用量为二羟基化合物质量的0.5％～5％。
5.如权利要求3所述的有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的用量为二羟基化合物的5％～25％；硼酸锌的用量为二羟基化合物的2％～6％。
6.如权利要求3所述的有机合成型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述二羟基化合物选用芳香族二羟基化合物，所述碳酸二酯选用碳酸二苯酯和/或碳酸二甲酯。
7.一种有机合成型阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于：由权利要求1-6任一项所述的方法制备所得。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090079711A (ko) * 2008-01-18 2009-07-22 주식회사 엘지화학 수성 점착제 조성물, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는점착 필름
CN103038297A (zh) * 2010-08-10 2013-04-10 伊士曼化工公司 热固性涂料组合物
CN105085894A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 沙特基础全球技术有限公司 连续熔体聚碳酸酯生产方法中的熔体过滤器对准
CN107082878A (zh) * 2017-05-18 2017-08-22 濮阳市宏源石油化工有限公司 用于制备芳香族聚碳酸酯的复合催化剂及其应用
CN109721718A (zh) * 2018-12-25 2019-05-07 山东旭锐新材有限公司 一种溴代聚碳酸酯阻燃剂的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090079711A (ko) * 2008-01-18 2009-07-22 주식회사 엘지화학 수성 점착제 조성물, 그 제조 방법 및 상기를 포함하는점착 필름
CN103038297A (zh) * 2010-08-10 2013-04-10 伊士曼化工公司 热固性涂料组合物
CN105085894A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 沙特基础全球技术有限公司 连续熔体聚碳酸酯生产方法中的熔体过滤器对准
CN107082878A (zh) * 2017-05-18 2017-08-22 濮阳市宏源石油化工有限公司 用于制备芳香族聚碳酸酯的复合催化剂及其应用
CN109721718A (zh) * 2018-12-25 2019-05-07 山东旭锐新材有限公司 一种溴代聚碳酸酯阻燃剂的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
欧育湘: "《阻燃高分子材料》", 31 January 2001 *
黄玉媛: "《精细化工配方常用原料手册》", 31 March 1998 *

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