CN111978523A - 一种阻燃不饱和聚酯的制备方法 - Google Patents

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曹晨刚
潘峥
吉庆隆
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Abstract

本发明设计了一种阻燃不饱和聚酯的制备方法。该制备过程是：将顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇按照30～40∶40～60∶40～50比例混合。该混合物中加入四溴苯酐1％‑10％，在15分钟内升温到80℃，再用45分钟升温到160℃，以后在一小时内将温度升到190～200℃，并在190～200℃维持反应10‑30分钟，然后自然冷却至100～110℃，加入20％‑30％的苯乙烯搅拌一小时，之后自然冷却至50℃。该产物是一种阻燃不饱和聚酯。

Description

一种阻燃不饱和聚酯的制备方法
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及用于阻燃不饱和聚酯的制备技术。
背景技术
不饱和聚酯(UPR)是迄今为止热固性树脂中用量最大的材料。其发展与应用也越来越广泛，在诸多领域上都要求了其需要有较高的阻燃性在选用不饱和聚酯的阻燃剂时候，主要考虑阻燃不饱和聚酯的加工温度，最终所生产的产品要求的热稳定性，使用的阻燃剂的效率以及其价格，阻燃型不饱和聚酯的力学性能、电性能等要求。理想阻燃剂在不饱和聚酯的使用中应该具有以下特点[9]：
(1)能给予不饱和聚酯难燃性和自熄性，阻燃性能优良，能达到阻燃要求；
(2)能较好地分散在不饱和聚酯中，形成均相体系；
(3)固化成型过程中不分解，而且不降低或者很少降低不饱和聚酯的力学性能、耐腐蚀性能、电性能等性能；
(4)稳定耐候性好，能够长期保留在不饱和聚酯中，发挥其阻燃的作用；
(5)应该满足环保要求，无毒无污染无臭，在阻燃过程中不产生有毒气体；
(6)不和不饱和聚酯中的其他成分发生不良反应，呈现化学惰性。
阻燃剂从大的方向上可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂又包括无机阻燃剂与有机阻燃剂两大类。无机阻燃剂包括有三氧化二锑，水合氧化铝，硼酸盐等。有机阻燃剂主要是卤代烃类阻燃剂和卤代磷酸酯类两种。反应型阻燃剂主要是在合成上加入相应的阻燃剂，例如有机硅类，含磷类等阻燃剂。
鉴于以上要求以及现如今社会中对环保概念的重视，我们发明了一种阻燃性不饱和聚酯的制备方法。
发明内容
本发明是将顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇按照按照一定比例混合，加入四溴苯酐，同时参与反应和发挥阻燃作用，制备了一种阻燃性不饱和聚酯。
用于阻燃性不饱和聚酯的制备技术包括如下步骤：
首先将顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇质量比按照30～40∶40～60∶40～50比例混合，最优在30～35∶40～50∶42～48混合。混合物发生正常的酯化反应，生成酯并残留不饱和双键结构。反应式如式1所示。
Figure BSA0000183689820000021
在该混合物中，我们加入了四溴苯酐，占该混合物的1-10％，最优在3％-5％，起到酯化和阻燃的协同作用。
要使该混合物充分反应，升温程序为：在15分钟内升温到80℃，再用45分钟升温到160℃，以后在一小时内将温度升到190～200℃，并在190～200℃维持反应10-30分钟，然后自然冷却至100～110℃，加入20％-30％的苯乙烯搅拌一小时，之后自然冷却至50℃。将该不饱和聚酯与过氧化苯甲酰一起倒入烧杯中，用磁力搅拌器加热搅拌一段时间，再加入促进剂二氯化锡继续搅拌很短时间，迅速将次粘稠状液体倒入模具中，待其固化完成后取出，得到交联后的不饱和聚酯材料，通过测试其力学性能和极限氧指数，呈现良好的阻燃性和力学性能。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1：
在250ml三口瓶中按照33∶48∶46加入顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸干、乙二醇，打开调温加热套开始缓慢加热，同时在直型冷凝管中通入冷却水，在15分钟内升温到80℃，充分搅拌，再用45分钟将温度升到160℃，以后在一小时内将温度升到190～200℃，并在这温度下维持反应10分钟(期间一直使用分水器出去产生的水量)，然后停止加热自然冷却至100～110℃后加入40g的苯乙烯开始搅拌，维持温度在100～110℃一小时后停止加热，自然冷却至50℃后倒出产物，收率96％。
实施例2：
取出100g不饱和聚酯，将其与0.5％的过氧化苯甲酰一起倒入烧杯中，用磁力搅拌器加热搅拌一段时间，再加入0.1％促进剂二氯化锡，继续搅，2min，迅速将次粘稠状液体倒入模具中，待其固化完成后取出。测试其极限氧指数为35。

Claims (5)

1.本发明设计了一种阻燃不饱和聚酯的制备方法。其反应的特征在于：
阻燃不饱和聚酯由顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇、苯乙烯和四溴苯酐组成。
2.根据权利要求1所述的制备方法中顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇质量比按照30～40∶40～60∶40～50比例混合。混合物中含有酯和不饱和双键结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法中四溴苯酐占该混合物的1-10％，起到酯化和协同阻燃作用。
4.根据权利要求1所述的制备方法，该混合物的升温程序为：在15分钟内升温到80℃，再用45分钟升温到160℃，以后在一小时内将温度升到190～200℃，并在190～200℃维持反应10-30分钟，然后自然冷却至100～110℃，加入20％-30％的苯乙烯搅拌一小时，之后自然冷却至50℃。
5.根据权利要求1所述阻燃性不饱和聚酯极限氧指数达到35。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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