CN115044100A - 离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料 - Google Patents

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CN115044100A CN202210852047.5A CN202210852047A CN115044100A CN 115044100 A CN115044100 A CN 115044100A CN 202210852047 A CN202210852047 A CN 202210852047A CN 115044100 A CN115044100 A CN 115044100A
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Abstract

本发明涉及阻燃剂的技术领域，特别涉及离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料。所述一种离子液体阻燃剂，具有式I所示结构：其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1‑8烷基、C2‑8烯基或C6‑10芳基。本发明的离子液体阻燃剂具有较好的阻燃效果
Figure DDA0003755010230000011

Description

离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料
技术领域
本发明涉及阻燃剂的技术领域，特别涉及离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料。
背景技术
提高聚合物阻燃性的最简单有效的方法就是在其加工过程中直接添加阻燃剂。离子液体由阴离子和阳离子构成，是在一定温度范围内能够保持流动状态的盐类物质，其具有不易挥发、不易燃烧、化学和热稳定性高的特点。有望作为阻燃剂应用。
然而，目前市面上很多离子液体阻燃剂中含有大量的卤素成分，其在燃烧过程中会释放有毒气体。此外，很多离子液体阻燃剂还存在阻燃效率不高的问题，进而难以使聚合物达到影响的阻燃要求。
发明内容
基于此，本发明提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，能够解决离子液体阻燃剂的阻燃效率低以及环保性的问题。
本发明第一方面提供一种离子液体阻燃剂。其技术方案如下：
一种离子液体阻燃剂，具有式I所示结构：
Figure BDA0003755010210000021
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
在其中一些实施例中，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-6烷基。
在其中一些实施例中，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-3烷基。
在其中一些实施例中，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
本发明第二方面提供一种离子液体阻燃剂的制备方法。其技术方案如下：
一种离子液体阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
使具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应，生成具有式I所示结构的离子液体阻燃剂；
Figure BDA0003755010210000022
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
在其中一些实施例中，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.5):1。
在其中一些实施例中，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.2):1。
在其中一些实施例中，使所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应的方法包括以下步骤：
混合所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物，对所得混合物进行搅拌和加热。
在其中一些实施例中，加热至所述混合物的温度为100℃～150℃，于所述温度下反应8～14h。
在其中一些实施例中，所述反应的气氛为空气气氛或氮气气氛
在其中一些实施例中，所述反应结束后，还包括用乙酸乙酯洗涤提纯反应产物的步骤。
在其中一些实施例中，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-6烷基。
在其中一些实施例中，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-3烷基。
在其中一些实施例中，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
本发明第三方面提供一种聚酰胺材料。其技术方案如下：
一种聚酰胺材料，包括聚酰胺树脂以及上述离子液体阻燃剂。
在其中一些实施例中，其制备原料还包括三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、润滑剂和抗氧剂。
在其中一些实施例中，所述聚酰胺树脂为聚酰胺6(PA6)。
在其中一些实施例中，以重量份计，所述聚酰胺材料的制备原料包括90～96份的PA6，0.5～2份离子液体阻燃剂，3～9份MCA，0.1～0.5份润滑剂和0.1～0.5份抗氧剂。
与传统方案相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对离子液体的阴离子和阳离子的组成元素进行功能化设计，成功引入了氮、磷和硫三种阻燃元素，合成了阻燃协效效果好的离子液体阻燃剂，且不含卤族元素，燃烧使不会产生含有有害气体，对环境友好。
附图说明
图1为实施例1的离子液体阻燃剂的红外光谱图；
图2为实施例2的离子液体阻燃剂的红外光谱图；
图3为实施例3的离子液体阻燃剂的红外光谱图；
图4为实施例4的离子液体阻燃剂的红外光谱图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
本发明中，“烷基”指直链和支链的饱和的脂族烃基。“C1-8烷基”是指具有1至8个碳原子的烷基，优选为C1-6烷基，更优选为C1-3烷基；烷基的非限制性的例子包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1,2-三甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、正辛基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、2,2-二甲基己基、3,3-二甲基己基、4,4-二甲基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、2-甲基-2-乙基戊基、2-甲基-3-乙基戊基、正壬基、2-甲基-2-乙基己基、2-甲基-3-乙基己基、2,2-二乙基戊基、正癸基、3,3-二乙基己基、2,2-二乙基己基，及其各种支链异构体等更优选。
“烯基”指直链或支链的具有一个或多个碳碳双键(C＝C)的不饱和脂族烃基，“C2-8烯基”指具有2至8个碳原子的烯基，优选为C2-6烯基，更优选为C2-4烯基，定义类似；非限制性实施例包括乙烯基、丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基等。
“芳基”指具有共轭的π电子体系的全碳单环或稠合多环(也就是共享毗邻碳原子对的环)基团，该基团可以与环烷基环、杂环烷基环、环烯基环、杂环烯基环或杂芳基稠合。“C6-10芳基”指具有6至10个碳原子的单环或双环芳基，芳基的非限制性实施例包括苯基、萘基等。
本发明中，涉及“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“A及/或B”包括A、B和A+B三种并列方案。又比如，“A，及/或，B，及/或，C，及/或，D”的技术方案，包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案)，也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合，也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合，还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
本发明中，涉及“多个”、“多种”、“多次”、“多元”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本发明中，涉及“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本发明中，涉及“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”，以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。
本发明中，涉及“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。
本发明中，涉及“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明中，涉及“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本发明中，涉及“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，可选的数值分布在上述数值区间内视为连续，且包括该数值范围的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，在本文中，相当于直接列举了每一个整数，比如t为选自1～10的整数，表示t为选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9和10构成的整数组的任一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并这些范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是，所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。
本发明中，涉及到百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
本发明中，涉及到百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本发明中，％(w/w)与wt％均表示重量百分比，％(v/v)指体积百分比，％(w/v)指质量体积百分数。
一种离子液体阻燃剂，具有式I所示结构：
Figure BDA0003755010210000081
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
优选地，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-6烷基。
进一步优选地，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-3烷基。
更进一步优选地，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
优选地，所述R1选自C2-8烯基，所述R2、R3选自C6-10芳基。
进一步优选地，所述所述R1选自C2-6烯基，所述R2、R3选自苯基。
本发明通过对离子液体的阴离子和阳离子的组成元素进行功能化设计，成功引入了氮、磷和硫三种阻燃元素，合成了阻燃协效效果好的离子液体阻燃剂，且不含卤族元素，燃烧使不会产生含有有害气体，对环境友好。
一种离子液体阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
使具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应，生成具有式I所示结构的离子液体阻燃剂；
Figure BDA0003755010210000082
Figure BDA0003755010210000091
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
优选地，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-6烷基。
进一步优选地，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-3烷基。
更进一步优选地，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
优选地，所述R1选自C2-8烯基，所述R2、R3选自C6-10芳基。
进一步优选地，所述所述R1选自C2-6烯基，所述R2、R3选自苯基。
优选地，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.5):1。更优选地，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.2):1。进一步优选地，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为1.1:1。
优选地，使所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应的方法包括以下步骤：
混合所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物，对所得混合物进行搅拌和加热。
更优选地，加热至所述混合物的温度为100℃～150℃，于所述温度下反应8～14h。进一步优选地，加热至所述混合物的温度为120℃～150℃，于所述温度下反应8～14h。更进一步优选地，加热至所述混合物的温度为140℃，于所述温度下反应10～12h。
优选地，所述反应的气氛为空气气氛或氮气气氛。
优选地，所述反应结束后，还包括用乙酸乙酯洗涤提纯反应产物的步骤。
上述方法一步合成离子液体阻燃剂，反应物和产物均不含有卤族元素，对环境友好，方法操作简单，便于工业化生产，且产物易纯化，产率较高，经济效益好。
一种聚酰胺材料，包括聚酰胺树脂以及上述离子液体阻燃剂。
可选地，其制备原料还包括三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、润滑剂和抗氧剂。
优选地，所述聚酰胺树脂为聚酰胺6(PA6)。
优选地，以重量份计，所述聚酰胺材料的制备原料包括90～96份的PA6，0.5～2份离子液体阻燃剂，3～9份MCA，0.1～0.5份润滑剂和0.1～0.5份抗氧剂。
其中，润滑剂可任选本领域常用的润滑剂，包括但不限于：季戊四醇硬脂酸酯。
抗氧剂可任选本领域常用的抗氧剂，包括但不限于：复合抗氧剂B900。
将上述离子液体阻燃剂加入至聚酰胺材料中，可以在较低的负载量下，达到较好的阻燃效果，避免阻燃剂的加入导致聚合物其他性能受损的风险。
以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明，以下具体实施例中所涉及的原料，若无特殊说明，均可来源于市售，所使用的仪器，若无特殊说明，均可来源于市售，所涉及到的工艺，如无特殊说明，均为本领域技术人员常规选择。
其中，PA6来源于山东优索化工科技有限公司，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯，来源于广州青晏化工有限公司，抗氧剂为复合抗氧剂B900，来源于广州青晏化工有限公司。
实施例1
本实施例提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，步骤如下：
步骤1制备离子液体阻燃剂
Figure BDA0003755010210000111
称取35.4g(1.1mol)对甲苯磺酰氧甲基膦酸二乙酯加入装有滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中，再称取8.2g(1mol)N-甲基咪唑加入滴液漏斗中，开启磁力搅拌和加热，温度设为100℃，反应8h。反应结束后用乙酸乙酯洗涤液体产物多次，分液取下相，90℃干燥至恒重得到淡黄色液体，冷却至室温时有一定粘度。计算产率为80％，所得产物的红外光谱如图1所示，由图1可知，750cm-1处为P-C的特征吸收峰，815cm-1处为S-O的特征吸收峰，1030cm-1处为P-O-R的特征吸收峰，1118cm-1和1350cm-1处的特征吸收峰归属于苯磺酸酯，1493cm-1和1600cm-1归属于苯环骨架的伸缩振动峰，1574cm-1为咪唑环上C＝N的特征吸收峰，2865cm-1和2933cm-1归属于咪唑环上饱和C-H伸缩振动峰，3105cm-1为咪唑环上不饱和C-H伸缩振动峰。
步骤2制备聚酰胺材料
按重量份准备阻燃配方：PA6 91份，步骤1制备的离子液体阻燃剂1份，MCA 8份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份。按照上述配方共混制备阻燃聚酰胺材料。
实施例2
本实施例提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，步骤如下：
步骤1制备离子液体阻燃剂
称取38.6g(1.2mol)对甲苯磺酰氧甲基膦酸二乙酯加入装有滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中，再称取8.2g(1mol)N-甲基咪唑加入滴液漏斗中，开启磁力搅拌和加热，温度设为120℃，反应8h。反应结束后用乙酸乙酯洗涤液体产物多次，分液取下相，在90℃烘箱中干燥至恒重得到淡黄色液体，冷却至室温有一定粘度。计算产率为86％。所得产物的红外光谱如图2所示，由图2可知，780cm-1处为P-C的特征吸收峰，812cm-1处为S-O的特征吸收峰，1040cm-1处为P-O-R的特征吸收峰，1122cm-1和1340cm-1处的特征吸收峰归属于苯磺酸酯，1495cm-1和1599cm-1归属于苯环骨架的伸缩振动峰，1574cm-1为咪唑环上C＝N的特征吸收峰，2868cm-1和2935cm-1归属于咪唑环上饱和C-H伸缩振动峰，3095cm-1为咪唑环上不饱和C-H伸缩振动峰。
步骤2制备聚酰胺材料
按重量份准备配方：PA6 91份，步骤1制备的离子液体阻燃剂1份，MCA 8份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例1相同的方法制得聚酰胺材料。
实施例3
本实施例提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，步骤如下：
步骤1制备离子液体阻燃剂
称取38.6g(1.2mol)对甲苯磺酰氧甲基膦酸二乙酯加入装有滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中，再称取8.2g(1mol)N-甲基咪唑加入滴液漏斗中，开启磁力搅拌和加热，温度设为140℃，反应10h。反应结束后用乙酸乙酯洗涤液体产物多次，分液取下相，在90℃烘箱中干燥至恒重得到淡黄色液体，冷却至室温时有一定粘度。计算产率为91％。所得产物的红外光谱如图3所示，由图3可知，754cm-1处为P-C的特征吸收峰，818cm-1处为S-O的特征吸收峰，1030cm-1处为P-O-R的特征吸收峰，1120cm-1和1340cm-1处的特征吸收峰归属于苯磺酸酯，1493cm-1和1597cm-1归属于苯环骨架的伸缩振动峰，1572cm-1为咪唑环上C＝N的特征吸收峰，2870cm-1和2938cm-1归属于咪唑环上饱和C-H伸缩振动峰，3100cm-1为咪唑环上不饱和C-H伸缩振动峰。
步骤2制备聚酰胺材料
按重量份准备配方：PA6 91份，步骤1制备的离子液体阻燃剂1份，MCA 8份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例1相同的方法制得聚酰胺材料。
实施例4
本实施例提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，步骤如下：
步骤1制备离子液体阻燃剂
称取35.4g(1.1mol)对甲苯磺酰氧甲基膦酸二乙酯加入装有滴液漏斗和回流冷凝管的三口烧瓶中，再称取8.2g(1mol)N-甲基咪唑加入滴液漏斗中，抽真空通入氮气作为保护气体，开启磁力搅拌和加热，温度设为140℃，反应12h。反应结束后用乙酸乙酯洗涤液体产物多次，分液取下相，在90℃烘箱中干燥至恒重得到淡黄色液体，冷却至室温时有一定粘度。计算产率为97％。所得产物的红外光谱如图4所示，由图4可知，687cm-1处为P-C的特征吸收峰，814cm-1处为S-O的特征吸收峰，1036cm-1处为P-O-R的特征吸收峰，1123cm-1和1338cm-1处的特征吸收峰归属于苯磺酸酯，1495cm-1和1599cm-1归属于苯环骨架的伸缩振动峰，1574cm-1为咪唑环上C＝N的特征吸收峰，2868cm-1和2933cm-1归属于咪唑环上饱和C-H伸缩振动峰，3097cm-1为咪唑环上不饱和C-H伸缩振动峰。
步骤2制备聚酰胺材料
按重量份准备配方：PA6 91份，步骤1制备的离子液体阻燃剂1份，MCA 8份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例1相同的方法制得聚酰胺材料。
实施例5
本实施例提供一种离子液体阻燃剂及其制备方法和聚酰胺材料，步骤如下：
步骤1与实施例4相同
步骤2制备聚酰胺材料
按重量份准备配方：PA6 95份，步骤1制备的离子液体阻燃剂1份，MCA 4份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例4相同的方法制得聚酰胺材料。
对比例1
本对比例提供一种聚酰胺材料，与实施例4基本相同，主要区别在于未加入离子液体阻燃剂，步骤如下：
按重量份准备配方：PA6 91份，MCA 9份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例4相同的方法制得聚酰胺材料。
对比例2
本对比例提供一种聚酰胺材料，与实施例5基本相同，主要区别在于未加入离子液体阻燃剂，步骤如下：
按重量份准备配方：PA6 95份，MCA 5份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例4相同的方法制得聚酰胺材料。
对比例3
本对比例提供一种聚酰胺材料，与实施例4基本相同，区别在于将离子液体阻燃剂替换为1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐，步骤如下：
按重量份准备配方：PA6 91份，1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐1份，MCA 8份，季戊四醇硬脂酸酯：0.2份，复合抗氧剂B900：0.2份，按照与实施例4相同的方法制得聚酰胺材料。
参考UL94-2012方法分别测试上述实施例和对比例所制备得到的聚酰胺材料的阻燃性，记录于表1。
表1
是否自熄 t1+t2 熔滴 燃烧等级
对比例1 否 - 是 NG
对比例2 否 - 是 NG
对比例3 否 - 是 NG
实施例1 是 0s 是，无引燃 V0
实施例2 是 0s 是，无引燃 V0
实施例3 是 0s 是，无引燃 V0
实施例4 是 0s 是，无引燃 V0
实施例5 是 6s 是，无引燃 V0
由表1可知，将实施例1-5成功制备了具有阻燃效果的离子液体阻燃剂，当将实施例1-5制备的离子液体阻燃剂加入到聚酰胺材料中，可以在较低的阻燃剂负载量的情况下，赋予聚酰胺材料优异的阻燃效果。
其中，相对于实施例4，对比例1未加入离子液体阻燃剂，阻燃效果较差。
相对于实施例5，对比例2未加入离子液体阻燃剂，阻燃效果较差。
相对于实施例4，对比例3加入与其离子液体阻燃剂结构相近的1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐，在聚酰胺材料中阻燃效果也不好。
可知，本发明通过对离子液体的阴离子和阳离子的组成元素进行功能化设计，成功引入了氮、磷和硫三种阻燃元素，合成了阻燃协效效果好的离子液体阻燃剂。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种离子液体阻燃剂，其特征在于，具有式I所示结构；
Figure FDA0003755010200000011
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
2.根据权利要求2所述的离子液体阻燃剂，其特征在于，所述R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-3烷基。
3.根据权利要求3所述的离子液体阻燃剂，其特征在于，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
4.一种离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
使具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应，生成具有式I所示结构的离子液体阻燃剂；
Figure FDA0003755010200000012
其中，R1、R2、R3、R4分别独立地选自C1-8烷基、C2-8烯基或C6-10芳基。
5.根据权利要求4所述的离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.5):1。
6.根据权利要求5所述的离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物的摩尔比为(1～1.2):1。
7.根据权利要求4～6任一项所述的离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，使所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物发生反应的方法包括以下步骤：
混合所述具有式II所示结构的化合物与具有式III所示结构的化合物，对所得混合物进行搅拌和加热。
8.根据权利要求7所述的离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，加热至所述混合物的温度为100℃～150℃，于所述温度下反应8～14h。
9.根据权利要求4～6、8任一项所述的离子液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述R1选自甲基；所述R2选自乙基；所述R3选自乙基；所述R4选自甲基。
10.一种聚酰胺材料，其特征在于，其制备原料包括聚酰胺树脂以及权利要求1～3任一项的离子液体阻燃剂。
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