CN114213710A - 一种新型阻燃剂及高温阻燃透明聚碳酸酯树脂 - Google Patents

一种新型阻燃剂及高温阻燃透明聚碳酸酯树脂 Download PDF

Info

Publication number
CN114213710A
CN114213710A CN202111543571.6A CN202111543571A CN114213710A CN 114213710 A CN114213710 A CN 114213710A CN 202111543571 A CN202111543571 A CN 202111543571A CN 114213710 A CN114213710 A CN 114213710A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame retardant
polycarbonate resin
novel
retardant
novel flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111543571.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114213710B (zh
Inventor
张瑾
刘大光
谷松
王宏
季璐
杨菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinxi Research Institute Of Chemical Industry Co ltd
Original Assignee
Jinxi Research Institute Of Chemical Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinxi Research Institute Of Chemical Industry Co ltd filed Critical Jinxi Research Institute Of Chemical Industry Co ltd
Priority to CN202111543571.6A priority Critical patent/CN114213710B/zh
Publication of CN114213710A publication Critical patent/CN114213710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114213710B publication Critical patent/CN114213710B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/5399Phosphorus bound to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6564Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
    • C07F9/6571Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6574Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/65746Esters of oxyacids of phosphorus the molecule containing more than one cyclic phosphorus atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型阻燃剂及高温阻燃透明聚碳酸酯树脂,由(R)‑3,3'‑二‑9‑菲基‑1,1'‑联萘酚膦酰氯与2,4‑二氨基‑6‑苯基‑1,3,5‑三嗪发生取代反应,脱去HCl分子,得到一种同时含有磷,氮元素的新型阻燃剂,满足当前无卤、低毒的使用需求。对该阻燃剂,聚碳酸酯树脂进行干燥,预混,熔融共混挤出,制备得到新型阻燃透明聚碳酸酯树脂;该阻燃剂分散性好,在不影响透光率的基础上,提高材料阻燃性能,材料本身耐高温性能和热氧化稳定性也有较为明显的改善。本发明制备工艺简单,无卤环保,具有一定的市场推广价值。

Description

一种新型阻燃剂及高温阻燃透明聚碳酸酯树脂
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种新型阻燃剂及高温阻燃透明聚碳酸酯树脂。
背景技术
聚碳酸酯(PC)具有优良的透光性,冲击韧性,尺寸稳定性及一定的阻燃性能。广泛应用于电子,电器、航空航天、汽车等行业。
随着各行业的日益发展,对聚碳酸酯阻燃性能的要求愈发严格,PC在燃烧过程中会产生大量的滴落物和浓烟,造成严重危害。因此要满足高阻燃性能的要求,进一步提高其阻燃性能以适应不同领域的使用要求是当前的研究重点。
通常选用添加阻燃剂的方式来改善聚合物的阻燃性能。但一些阻燃剂的加入不仅会对材料的性能造成影响,且燃烧过程中产生有毒有害物质,对环境造成污染,且部分复配阻燃体系虽可以有效提高材料的阻燃性,但是各组分与基材的相容性,各组分之间的相容性较差,严重影响复合材料的综合性能。因此通过分子设计合成出含有不同阻燃元素的高效阻燃剂可以明显改善上述问题带来的影响,进一步提高材料的阻燃性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法,该方法是由(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯与2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪发生取代反应,脱去HCl分子,得到一种同时含有磷,氮元素的新型阻燃剂,引入多苯基稠环结构,使得该阻燃剂不仅具有良好的阻燃效果,更赋予其优异的耐高温性能和热氧化稳定性,将其加入到聚碳酸酯树脂当中制备出一种综合性能优良的阻燃透明聚碳酸酯树脂。
为实现上述发明目的,本发明采用了如下技术方案:
一种新型阻燃剂,同时含有磷,氮元素,并引入多苯基稠环结构;其分子结构式为式(1)所示
Figure BDA0003415093280000021
式(1)中基团R结构式为
Figure BDA0003415093280000022
进一步,所述的新型阻燃剂由2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、三乙胺,甲苯、(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯制备而成。
进一步,所述的(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯与三乙胺摩尔比为1:(2~4)。
进一步,所述的2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪与(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯摩尔比为1:(1~4)。
进一步,所述的2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪与甲苯的配比为:1g:(20~40ml)。
本发明的第二方面提供一种如上所述新型阻燃剂的制备方法:在装有冷凝回流装置的四口烧瓶中加入2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、三乙胺,甲苯,常温下搅拌使其充分溶解,将(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯缓慢加入到反应体系中,N2保护,低温5~10℃条件下发生反应,反应时间为1~3h,反应结束后对粗产物进行过滤、洗涤、干燥,最终得到固体粉末;此反应过程如下:
Figure BDA0003415093280000031
本发明的第三方面提供一种包含如上所述的新型阻燃剂的新型耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂,按质量百分比计,由聚碳酸酯80%-99%,新型阻燃剂1%-20%制备而成。
本发明的第四方面提供一种新型耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂制备方法如下:将新型阻燃剂、聚碳酸酯树脂在120℃下干燥4-6h,将干燥后的聚碳酸酯树脂与阻燃剂按照比例混合均匀,加入到双螺杆挤出机中,在220℃-280℃条件下进行挤出、牵引、造粒,干燥制备得到阻燃透明聚碳酸酯树脂材料。
本发明的有益效果:
(1)本发明中阻燃剂通过2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪,(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯反应制备得到的,反应条件温和,反应过程容易控制。
(2)该阻燃剂分子中引入多苯环结构,具有良好的热稳定性,耐候性能等。因此其制备所得的聚碳酸酯树脂耐高温性能、耐候性能、力学强度等均有明显的改善。
(3)相比于传统阻燃剂,本发明采用的阻燃剂含有氮、磷等元素,同时发挥氮、磷系阻燃优势,阻燃效果良好,对透光率影响较小,燃烧过程中不会向环境释放有毒有害气体,满足无卤、低毒、低烟的阻燃需求以及当前绿色环保的要求。
(4)解决了阻燃剂复配体系各组分与基体树脂相容性差的问题。
具体实施方式
下面用实例来对本发明作进一步说明,但本发明绝不局限于这些实案例。
实施例1
阻燃剂的合成:在装有冷凝回流装置的四口烧瓶中加入3.74g 2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、16.2g三乙胺,100ml甲苯,将30g(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯缓慢加入到反应体系中,N2保护,10℃的条件下发生反应。反应结束后对粗产物进行过滤、洗涤、干燥,最终得到阻燃剂固体粉末。
实施例2-6为阻燃透明聚碳酸酯树脂的制备方法,具体步骤如下所述:
(1)将聚碳酸酯树脂在120℃条件下干燥4h,按表1中配方的配比,将原料混合均匀,加入到双螺杆挤出机进行熔融共混挤出。其中双螺杆挤出机各区温度为260℃-280℃,挤出后进行牵引、造粒、干燥得到阻燃透明聚碳酸酯树脂。
(2)将所得阻燃透明聚碳酸酯树脂利用注塑机注塑成厚度为2.0mm的样条。
其中,聚碳酸酯树脂重均分子量为32000,LG化学生产;
实施例2-6中各组分的重量百分比如表1所示。
性能测试按相应的标准测试(见表2)。
性能测试结果见表3,表4。
表1实施例2-6以及对比例的配方组成(质量百分比)
原料 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
聚碳酸酯树脂 98% 96% 94% 92% 90%
阻燃剂 2% 4% 6% 8% 10%
表2测试标准
项目 单位 测试条件 测试标准
拉伸强度 MPa 50mm/min GB/T 1040.1-2018
断裂伸长率 50mm/min GB/T 1040.1-2018
冲击强度 KJ/m<sup>2</sup> / GB/T 1843-2008
UL94 2.0mm / /
透光率 / GB/T 2410-2008
表3实施例2-6及对比例中聚碳酸酯力学性能,阻燃性能测试
Figure BDA0003415093280000041
Figure BDA0003415093280000051
表4实施例2-6中聚碳酸酯空气条件下热失重测试数据
试样 T-5%(℃) T-50%(℃)
实施例2 429 482
实施例3 435 492
实施例4 441 502
实施例5 448 508
实施例6 458 510
从表3,4性能测试结果可知,该阻燃剂制备的聚碳酸酯在保证其光学性能的基础上,力学强度及热稳定性能均有所改善。
本公开已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反,在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰,均属本公开的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种新型阻燃剂,其特征在于:同时含有磷、氮元素,并引入多苯基稠环结构;具体分子结构式为式(1)所示
Figure FDA0003415093270000011
式(1)中基团R结构式为
Figure FDA0003415093270000012
2.根据权利要求1所述的新型阻燃剂,其特征在于:所述的新型阻燃剂由2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、三乙胺、甲苯、(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯制备而成。
3.根据权利要求2所述的新型阻燃剂,其特征在于:所述的(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯与三乙胺摩尔比为1:(2~4)。
4.根据权利要求2所述的新型阻燃剂,其特征在于:所述的2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪与(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯摩尔比为1:(1~4)。
5.根据权利要求2所述的新型阻燃剂,其特征在于:2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪与甲苯的配比为:1g:(20~40ml)。
6.一种如权利要求2-5任一项所述的新型阻燃剂制备方法,其特征在于:包括如下步骤:在装有冷凝回流装置的四口烧瓶中加入2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、三乙胺,甲苯,常温下搅拌使其充分溶解,将(R)-3,3'-二-9-菲基-1,1'-联萘酚膦酰氯缓慢加入到反应体系中,N2保护,低温5~10℃条件下发生反应,反应时间为1~3h,反应结束后对粗产物进行过滤、洗涤、干燥,最终得到固体粉末。
7.一种新型阻燃透明聚碳酸酯树脂,其特征在于:按质量百分比计,由聚碳酸酯80%-99%,权利要求1-5任意一项所述的新型阻燃剂1%-20%制备而成。
8.一种如权利要求7所述的新型耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂的制备方法,其特征在于:该方法为将新型阻燃剂、聚碳酸酯树脂在120℃下干燥4-6h,将干燥后的聚碳酸酯树脂与新型阻燃剂按照比例混合均匀,加入到双螺杆挤出机中,在220℃-280℃条件下进行挤出、牵引、造粒,干燥制备得到阻燃透明聚碳酸酯树脂材料。
CN202111543571.6A 2021-12-16 2021-12-16 一种阻燃剂及耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂 Active CN114213710B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111543571.6A CN114213710B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种阻燃剂及耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111543571.6A CN114213710B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种阻燃剂及耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114213710A true CN114213710A (zh) 2022-03-22
CN114213710B CN114213710B (zh) 2023-06-16

Family

ID=80702964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111543571.6A Active CN114213710B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种阻燃剂及耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114213710B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000239289A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Chemiprokasei Kaisha Ltd 有機環状リン化合物、その製造方法及びその用途
JP2002249495A (ja) * 2000-12-20 2002-09-06 Tosoh Corp 光学活性ビナフトール−リン酸塩誘導体、その製造方法及びそれを用いた光学活性ピラン類縁体の製造法
CN101880233A (zh) * 2010-06-12 2010-11-10 杭州师范大学 一种新型的催化制备手性双羰基衍生物的方法
CN104231311A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 苏州科技学院相城研究院 三嗪三苯基次膦酸甲酯阻燃剂组合物及其应用方法
CN104497050A (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 四川大学 一种水基聚氨酯用反应性膨胀型阻燃剂及其制备方法
CN106496942A (zh) * 2016-07-14 2017-03-15 北京工商大学 附着磷杂菲三嗪双基化合物的阻燃环氧树脂及制备方法
CN110408032A (zh) * 2019-06-28 2019-11-05 中北大学 一种倍半硅氧烷改性三聚氰胺阻燃剂及其制备方法
CN110734551A (zh) * 2019-09-25 2020-01-31 锦西化工研究院有限公司 一种高强度高耐热阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN112979951A (zh) * 2021-04-01 2021-06-18 锦西化工研究院有限公司 一种新型阻燃剂、阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN113583343A (zh) * 2021-08-05 2021-11-02 界首市云锋再生资源有限公司 一种再生阻燃工程塑料及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000239289A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Chemiprokasei Kaisha Ltd 有機環状リン化合物、その製造方法及びその用途
JP2002249495A (ja) * 2000-12-20 2002-09-06 Tosoh Corp 光学活性ビナフトール−リン酸塩誘導体、その製造方法及びそれを用いた光学活性ピラン類縁体の製造法
CN101880233A (zh) * 2010-06-12 2010-11-10 杭州师范大学 一种新型的催化制备手性双羰基衍生物的方法
CN104231311A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 苏州科技学院相城研究院 三嗪三苯基次膦酸甲酯阻燃剂组合物及其应用方法
CN104497050A (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 四川大学 一种水基聚氨酯用反应性膨胀型阻燃剂及其制备方法
CN106496942A (zh) * 2016-07-14 2017-03-15 北京工商大学 附着磷杂菲三嗪双基化合物的阻燃环氧树脂及制备方法
CN110408032A (zh) * 2019-06-28 2019-11-05 中北大学 一种倍半硅氧烷改性三聚氰胺阻燃剂及其制备方法
CN110734551A (zh) * 2019-09-25 2020-01-31 锦西化工研究院有限公司 一种高强度高耐热阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN112979951A (zh) * 2021-04-01 2021-06-18 锦西化工研究院有限公司 一种新型阻燃剂、阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN113583343A (zh) * 2021-08-05 2021-11-02 界首市云锋再生资源有限公司 一种再生阻燃工程塑料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PENGYUAN ZHAO,ET AL.: "Asymmetric Intramolecular Hydroalkoxylation of Unactivated Alkenes Catalyzed by Chiral N-Triflyl Phosphoramide and TiCl4 dagger" *
刘军,王敏,陈万义,沈其丰: "利用联萘酚磷酸衍生物的NMR确定联萘酚光学纯度的探讨" *
王志强,王敏,刘军,王明安,陈万义,沈其丰,马立斌: "联萘酚磷酰胺2D NMR及构象分析" *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114213710B (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108587145B (zh) 一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料及其制备方法
CN109438976B (zh) 共聚尼龙制品及其制备方法
CN114349968B (zh) 一种poss改性磷腈阻燃剂及其制备方法、一种聚碳酸酯阻燃复合材料及其制备方法
CN114437129B (zh) 一种磷-氮协效阻燃剂和阻燃尼龙6树脂及其制备方法
CN108250646B (zh) 一种无卤素阻燃剂组合物
CN108059824B (zh) 一种透明阻燃高温尼龙及其制备方法
CN112979951B (zh) 一种阻燃剂、阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN114213710B (zh) 一种阻燃剂及耐高温阻燃透明聚碳酸酯树脂
CN112646267A (zh) 含三嗪环和笼状结构阻燃剂的聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110734551B (zh) 一种高强度高耐热阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
Wang et al. Research progress of triazine flame retardants
CN113956294B (zh) 聚甲醛专用阻燃剂及其制备方法
CN112480637B (zh) 一种无浮纤的阻燃pc/abs复合材料
JP2004155802A (ja) 難燃性樹脂組成物
CN108822508A (zh) 一种阻燃聚乳酸复合材料及其制备方法和应用
JP3818228B2 (ja) ホスファゼン化合物、その製造方法及び用途
CN112321800A (zh) 一种阻燃环氧树脂的制备方法
CN112812524A (zh) 阻燃型全降解聚乳酸阻燃复合材料及其制备方法
CN118027379B (zh) 一种有机硅无卤阻燃剂的制备工艺和应用
CN115558272B (zh) 一种高机械性能、高流动阻燃pc/abs合金材料
CN116332983B (zh) 改性环状硅氧烷阻燃剂、透明阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法
CN109777056B (zh) 一种抗熔滴阻燃聚酯复合材料及其制备方法和应用
CN118027642A (zh) 一种聚碳酸酯阻燃母粒及其制备方法
CN112795159B (zh) 一种pc/abs合金组合物及其制备方法和应用
KR100199102B1 (ko) 난연 폴리에스테르수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant