一种阻燃型氰酸酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃型氰酸酯及其制备方法，属于氰酸酯生产技术领域，包括如下重量百分比的原料：氰酸酯39％

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型氰酸酯及其制备方法


[0001]本专利技术属于氰酸酯生产
，具体地，涉及一种阻燃型氰酸酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]氰酸酯是酚醛基团的氢原子被氰化物基取代的化学物质，由此产生的具有
‑
OCN基团的产物被称为氰酸酯，基于双酚或诺沃拉克衍生物的氰酸酯用于树脂的生产。氰酸酯树脂是一类具有网状结构的交联聚合物材料，拥有卓越的介电性能、较高的粘接性能、优异的阻燃性能、较高的耐热温度和热稳定性等优异的性能，因此成为航空航天、电子信息、电气绝缘等领域不可缺少的物质基础；
[0003]但是，作为有机材料，几乎所有的高分子材料都不具有优良的阻燃性，普通氰酸酯的阻燃特性已经不能满足现代材料日益增长的阻燃性能要求，此外，大多数表面改性材料虽然可以提高聚合物的阻燃性和抑烟性，但同时也降低了复合材料的耐热性以及降低阻燃剂与树脂间的相容性。因此，既能提高氰酸酯阻燃性，又不抑制氰酸酯的耐热性和复合材料与氰酸酯间相容性的研究成为日前重要的研究内容。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种阻燃型氰酸酯及其制备方法。
[0005]本专利技术要解决的技术问题：解决现有的氰酸酯在提高聚合物阻燃性的同时，又不抑制氰酸酯的耐热性和氰酸酯与树脂间相容性的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种阻燃型氰酸酯包括如下重量百分比的原料：
[0008][0009]进一步地，所述聚合物的制备方法为：控温55
‑
65℃，将3
‑
氨基苯乙炔溶于四氢呋喃，形成混合液，在氮气保护下于1h内将混合液滴入六氯环三磷腈和三乙胺的混合物中，反应11
‑
13h，旋蒸，将所得产物溶于乙酸乙酯，过滤并将所得液体旋蒸，产物用乙醇及水洗涤，真空干燥，得到聚合物；旋蒸有利于除去溶剂，而通过3
‑
氨基苯乙炔上
‑
NH键与六氯环三磷腈的P
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CI键反应，在旋蒸时，聚合物结构中的
‑
P＝N
‑
结构可产生协同阻燃效果，而其中炔基可以在反应过程中实现就地交联，从而确保聚合物具有优良的耐热性。
[0010]进一步地，所述3
‑
氨基苯乙炔、四氢呋喃、六氯环三磷腈、三乙胺和乙酸乙酯的用量比为0.65
‑
0.75mol：220mL：0.08
‑
0.12mol：250mL：220mL，洗涤次数为6次，真空干燥的温
度为60
‑
65℃，干燥时间为5
‑
7h。
[0011]进一步地，所述功能体由以下方法制备：
[0012]步骤S1、将六方氮化硼加热至995
‑
1005℃，保温2h，冷却至室温后进行超声分散和离心分离，用去离子水洗涤沉淀物，真空干燥，得到热氮化硼粉末；
[0013]步骤S2、将三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液和盐酸多巴胺加入到去离子水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至8.5，搅拌，得到混合液，将热氮化硼粉末加入混合液中，控温磁力搅拌后离心分离，用去离子水洗涤沉淀物，真空干燥，得到中间体；
[0014]步骤S3、将二氧化铈加入过氧化氢氧化，氧化后进行洗涤、抽滤、真空干燥，得到羟化二氧化铈，把羟化二氧化铈、γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇混合，在氮气保护下回流反应，结束后进行冷却、抽滤、无水乙醇洗涤和干燥，得到氨化粉末；
[0015]步骤S4、将三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液加入去离子水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至8.5，得到反应液，往反应液中加入中间体和氨化粉末，搅拌后离心分离，洗涤沉淀物，真空干燥，得到功能体。
[0016]进一步地，步骤S1中所述加热仪器为马弗炉，加热速率为8
‑
12℃/min，超声分散时间为2h，真空干燥的温度为70
‑
72℃，干燥时间为12h。由于六方氮化硼的六元环结构由共价键合的B
‑
N环组成，层与层之间通过范德华力结合，具有优异的化学稳定性，存在团聚的现象，导致六方氮化硼的表面活性基团少，因而进行热剥离才能制得具有良好综合性能的复合材料，进而实现与高分子材料良好的相容性。
[0017]进一步地，步骤S2中所述三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液、盐酸多巴胺和去离子水的用量比为1.5
‑
2.5mL：0.3
‑
0.5g：190
‑
210mL，三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液浓度为10mol/L，搅拌温度为25℃搅拌时间为24h，所述热氮化硼粉末和混合液用量比为1.5
‑
2.5g：200
‑
250mL，搅拌温度和时间分别为23
‑
28℃和24h，洗涤次数为5次，真空干燥的温度为55
‑
65℃，干燥时间为11
‑
13h；盐酸多巴胺的加入使热氮化硼粉末表面被包覆，促进了热氮化硼粉末的分散性能，并提供了进一步功能化的活性位点，同时，搅拌反应的过程中，热氮化硼粉末和混合液发生作用产生具有保护作用的炭层，提高了炭层的致密性和残炭的石墨化程度，有效抑制了热质的传递过程，从而提高复合材料的阻燃性能。
[0018]进一步地，步骤S3中所述二氧化铈和过氧化氢的用量比为0.8
‑
1.2g：25
‑
30mL，氧化温度和时间分别为60℃和5.5
‑
6.5h，真空干燥温度和时间分别为65
‑
75℃和12h，所述羟化二氧化铈、γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的用量比为0.8
‑
1.2g：8
‑
12mL：90
‑
110mL，回流反应温度和时间分别为55
‑
65℃和6h，干燥条件为65
‑
75℃真空干燥12h。因为铈元素具有空4f轨道，可以迅速捕捉自由基，但若是二氧化铈未改性，则无法发挥捕捉作用，因此，用过氧化氢引入羟基，再结合γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷引入的氨基对二氧化铈进行改性，能促进二氧化铈的自由基捕捉效应，使之在后续与中间体和氰酸酯等反应时产生协同作用，以便提升阻燃性能和抑烟性能。
[0019]进一步地，步骤S4中所述三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液和去离子水的体积比为1.8
‑
2.2：180
‑
220，所述中间体和氨化粉末的质量比为0.8
‑
1.0：0.08
‑
0.12，搅拌时间为8h，真空干燥温度和时间分别为55
‑
65℃和11
‑
13h。
[0020]进一步地，一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型氰酸酯，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：2.根据权利要求1所述的一种阻燃型氰酸酯，其特征在于，所述聚合物的制备方法为：控温55
‑
65℃，将3
‑
氨基苯乙炔溶于四氢呋喃，形成混合液，在氮气保护下于1h内将混合液滴入六氯环三磷腈和三乙胺的混合物中，反应11
‑
13h，旋蒸，将所得产物溶于乙酸乙酯，过滤并将所得液体旋蒸，产物用乙醇及水洗涤，真空干燥，得到聚合物。3.根据权利要求2所述的一种阻燃型氰酸酯，其特征在于，所述3
‑
氨基苯乙炔、四氢呋喃、六氯环三磷腈、三乙胺和乙酸乙酯的用量比为0.65
‑
0.75mol：220mL：0.08
‑
0.12mol：250mL：220mL。4.根据权利要求1所述的一种阻燃型氰酸酯，其特征在于，所述功能体由以下方法制备：步骤S1、将六方氮化硼加热至995
‑
1005℃，保温2h，冷却至室温后进行超声分散和离心分离，用去离子水洗涤沉淀物，真空干燥，得到热氮化硼粉末；步骤S2、将三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液和盐酸多巴胺加入到去离子水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至8.5，搅拌，得到混合液，将热氮化硼粉末加入混合液中，控温磁力搅拌后离心分离，用去离子水洗涤沉淀物，真空干燥，得到中间体；步骤S3、将二氧化铈加入过氧化氢氧化，氧化后进行洗涤、抽滤、真空干燥，得到羟化二氧化铈，把羟化二氧化铈、γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇混合，在氮气保护下回流反应，结束后进行冷却、抽滤、无水乙醇洗涤和干燥，得到氨化粉末；步骤S4、将三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸缓冲液加入去离子水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至8.5，得到反应液，往反应液中加入中间体和氨化粉末，搅拌后离心分离，洗涤沉淀物，真空干燥，得到功能体。5.根据权利要求4所述的一种阻燃型氰酸酯，其特征在于，步骤S1中所述加热速率为8
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【专利技术属性】
技术研发人员：吕嘉木，王仁军，张科明，
申请(专利权)人：扬州天启新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：