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一种含磷硅阻燃嵌段共聚物及其制备方法技术

技术编号:10785970 阅读:102 留言:0更新日期:2014-12-17 12:50
一种含磷硅阻燃嵌段共聚物及其制备方法,涉及一种嵌段共聚物。将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和四氯化碳混合,再加入到溶剂中得混合物A;将甲基丙烯酸羟乙酯和三乙胺盐溶液混合后加入混合物A中,反应后过滤,洗涤得HEDOPO;将HEDOPO、二硫代苯甲酸枯基酯及偶氮二异丁氰溶于溶剂中,经冻融脱气后聚合反应,再经液氮猝冷停止反应,沉淀后得PHEDOPO大分子链转移剂;取PHEDOPO大分子链转移剂、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷及偶氮二异丁氰溶于四氯乙烷中,经连续冻融脱气后聚合反应,再经液氮猝冷停止反应,用沉淀剂沉淀即得产物含磷硅阻燃嵌段共聚物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,涉及一种嵌段共聚物。将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和四氯化碳混合,再加入到溶剂中得混合物A;将甲基丙烯酸羟乙酯和三乙胺盐溶液混合后加入混合物A中,反应后过滤,洗涤得HED0P0;将HED0P0、二硫代苯甲酸枯基酯及偶氮二异丁氰溶于溶剂中,经冻融脱气后聚合反应,再经液氮猝冷停止反应,沉淀后得PHED0P0大分子链转移剂;取PHED0K)大分子链转移剂、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷及偶氮二异丁氰溶于四氯乙烷中,经连续冻融脱气后聚合反应,再经液氮猝冷停止反应,用沉淀剂沉淀即得产物含磷硅阻燃嵌段共聚物。【专利说明】
本专利技术涉及一种嵌段共聚物,尤其是涉及具有阻燃功能的一种含磷硅阻燃嵌段共 聚物及其制备方法。
技术介绍
含卤素阻燃剂具有优良的阻燃效果曾作为阻燃材料被广泛应用,含卤阻燃材料在 阻燃过程中会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体,造成二次危害。世界卫生组织 (WHO)和许多国家环保部门已禁止使用含卤阻燃剂,新型的无卤阻燃剂成为了符合国际标 准发展趋势的新产品。建立新型无卤、无毒的阻燃体系已成为阻燃科学研究发展的新方向。 传统的凝聚相无卤阻燃体系与P、Si、N三元素相关,它们能有效促进稳定的膨胀 焦炭层的生成,抑制基材继续发生热氧化反应,提高固化体系的热降解温度、质量损失温度 和焦炭生成量。而其中含磷硅的阻燃剂,其协同作用的机理为在高温下,磷元素促进炭层 的形成,而硅元素形成二氧化硅并迁移到基体表面阻止炭层的热氧化反应和可燃性气体 释放,从而发挥磷硅协同阻燃效果。 在同一分子结构中引入磷硅两种元素,通过两种元素的协同作用,从而起到改善 基体树脂热稳定性及阻燃性能。如中国专利CN200710178086. 7公开了一种含磷有机硅化 合物及其制备方法,利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)衍生物中活 泼的磷氢键与含有两个碳碳双键的硅氧烷发生加成反应而生成一种新型含磷有机硅化合 物;该化合物同时含有磷和硅两种具有阻燃性能的元素,可以作为添加型阻燃剂用于高分 子材料的阻燃。中国专利CN201410041811. 6公开了一种含磷硅嵌段共聚物及其制备方法, 以甲基丙烯酰氧丙基七异丁基P0SS、甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,通过可逆加成断裂链 转移自由基聚合,合成两嵌段共聚物,然后通过开环反应将9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂 菲-10-氧化物接枝到两嵌段共聚物上,形成一种含磷硅嵌段共聚物。将具有多面体齐聚倍 半硅氧烷和具有优良阻燃性能的DOPO以化学键键入大分子链中,达到协同阻燃的目的,显 著地改善了基体树脂热性能及阻燃性。
技术实现思路
本专利技术目的旨在提供可应用在聚合物基体,起增强阻燃等作用的一种含磷硅阻燃 嵌段共聚物及其制备方法。 所述含磷硅阻燃嵌段共聚物的化学结构式如下: 【权利要求】1. 一种含磷硅阻燃嵌段共聚物,其特征在于其化学结构式如下:其中HEDOPO单体的结构式为:η为HEDOPO在聚合物链中所占的单元总数,50彡η彡100 ; m为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷在聚合物链中所占的单元总数,10 < m < 30。2. 如权利要求1所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于包括以下步 骤: DHED0P0单体的合成 将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和四氯化碳混合,再加入到溶剂中,得 混合物A ;将甲基丙烯酸羟乙酯和三乙胺盐溶液混合后加入到混合物A中,在冰浴条件下反 应,反应后过滤,洗涤滤液,得到HEDOPO单体; 2. PHED0P0大分子链转移剂的合成 将HEDOPO单体、二硫代苯甲酸枯基酯及偶氮二异丁氰溶于溶剂中,经冻融脱气后在 惰性气体保护下进行聚合反应,再经液氮猝冷停止反应,用沉淀剂沉淀后得到粉红色产物 PHED0P0大分子链转移剂; 3. PHED0P0-b-PKH570 的合成 取步骤2)合成的PHED0P0大分子链转移剂、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷及 偶氮二异丁氰溶于四氯乙烷中,经连续冻融脱气后在惰性气体保护下聚合反应,再经液氮 猝冷停止反应,用沉淀剂沉淀即得产物含磷硅阻燃嵌段共聚物,即PHED0P0-b-PKH570两嵌 段。3. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤1) 中,所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、甲基丙烯酸羟乙酯、三乙胺盐和四 氯化碳的摩尔比为I : (1?1.5) : (1?1.5) : (1?1.5)。4. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤I) 中,所述将甲基丙烯酸羟乙酯和三乙胺盐溶液混合后加入到混合物A中,是将甲基丙烯酸 羟乙酯和三乙胺盐溶液混合后在冰浴条件下加入到混合物A中;所述溶剂可采用二氯甲 烷;所述冰浴的时间可为1?2h ;所述反应的时间可为12?24h ;所述洗涤可先用碱液洗 涤3?4次,再用蒸馏水洗涤1?2次。5. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤2) 中,所述溶剂采用四氯乙烷。6. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤2) 中,所述HEDOPO、二硫代苯甲酸枯基酯、偶氮二异丁氰的摩尔比为(50?100) : 1 : 0.25; 所述惰性气体可采用氩气。7. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤2) 中,所述聚合反应的温度为60?80°C,聚合反应的时间为24?48h ;所述沉淀剂可选自甲 醇、乙醇、正己烷中的一种。8. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤3) 中,所述3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、PHEDOPO大分子链转移剂、偶氮二异丁氰的 摩尔比为(5?15) : 1 : 0. 1 ;所述惰性气体可采用氩气。9. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤3) 中,所述聚合反应的温度为60?70°C,聚合反应的时间为24?48h。10. 如权利要求2所述一种含磷硅阻燃嵌段共聚物的制备方法,其特征在于在步骤3) 中,所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、正己烷中的一种。【文档编号】C08F230/02GK104211880SQ201410490566【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日 【专利技术者】许一婷, 陈显明, 戴李宗, 叶华立, 陈国荣, 李聪, 曹莹, 李奇, 罗伟昂, 何凯斌, 刘新瑜 申请人:厦门大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含磷硅阻燃嵌段共聚物,其特征在于其化学结构式如下:其中HEDOPO单体的结构式为:n为HEDOPO在聚合物链中所占的单元总数,50≤n≤100;m为3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷在聚合物链中所占的单元总数,10≤m≤30。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许一婷陈显明戴李宗叶华立陈国荣李聪曹莹李奇罗伟昂何凯斌刘新瑜
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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