一种含DOPO基团阻燃单体及其制备方法与应用技术

一种含DOPO基团阻燃单体及其制备方法与应用，涉及一种化合物。在反应瓶中依次加入有机溶剂、四氯化碳和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，置于冰水浴中，边搅拌边加入甲基丙烯酸羟乙酯和缚酸剂，升温反应后，减压抽滤除去缚酸剂盐，通过旋蒸、洗涤和干燥对粗产物进行提纯后得到的产物即为含DOPO基团阻燃单体。所述含DOPO基团阻燃单体可在制备阻燃高分子材料中应用。反应条件温和、产率高，产物纯化分离操作简单，易于扩大性生产。通过自由基共聚的方式引入到聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中等聚合物基体中，制备出本质阻燃聚合物材料，克服了添加型阻燃剂与基体相容性差、使用过程易流失、耐水性差等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种含DOPO基团阻燃单体及其制备方法与应用，涉及一种化合物。在反应瓶中依次加入有机溶剂、四氯化碳和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，置于冰水浴中，边搅拌边加入甲基丙烯酸羟乙酯和缚酸剂，升温反应后，减压抽滤除去缚酸剂盐，通过旋蒸、洗涤和干燥对粗产物进行提纯后得到的产物即为含DOPO基团阻燃单体。所述含DOPO基团阻燃单体可在制备阻燃高分子材料中应用。反应条件温和、产率高，产物纯化分离操作简单，易于扩大性生产。通过自由基共聚的方式引入到聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中等聚合物基体中，制备出本质阻燃聚合物材料，克服了添加型阻燃剂与基体相容性差、使用过程易流失、耐水性差等缺陷。【专利说明】—种含DOPO基团阻燃单体及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种化合物，尤其是涉及一种含DOPO基团阻燃单体及其制备方法与应用。
技术介绍
在当今社会，聚合物材料在国民生活的各个领域得到了广泛的应用，因其作为高分子材料的易燃性，阻燃技术受到全球性的关注。目前高分子材料阻燃的方法广泛采用的是在聚合物中加工过程中加入阻燃剂，常用的有卤系、红磷和Al (OH)3等添加型阻燃剂。聚烯烃材料阻燃改性大多使用此类阻燃剂，但由于通常加入量很大，且需要在施工时候与基料共混，但由于聚合物大分子链大都为非极性链，再加上部分聚合物半结晶性的特点使其表面能极低，导致其与大多数聚合物或无机填料很难达到有效的相容，久置后易迁移到表面，发生类似橡胶的喷霜现象，严重影响其外观和力学性能。与添加型阻燃剂相对应的反应型阻燃剂是以共价键形式嵌入聚合物母体之中，由于其良好的分散性、较高的阻燃效率，因而得到了国内外众多学者的广泛研究。如果能制备出一种含不饱和双键的阻燃单体，那么就可以通过自由基共聚的方式引入到各种聚烯烃材料分子链中达到本质阻燃的目的。A.Dumitrascu 等人(A.Dumitrascu, and B.A.Howell.Polymer Degradation andStability.2012,97(12):2611-2618)以亚磷酸二甲酯和4-氯甲基苯乙烯为原料通过NaH催化下在THF溶剂体系中制备出了含磷的苯乙烯阻燃单体，并且将该阻燃单体通过与苯乙烯单体共聚方式制备出本质阻燃聚苯乙烯材料。结果表明由于该阻燃单体的可以显著降低聚苯乙烯材料的热释放速率(HRR)。但是由于该阻燃单体制备原料4-氯甲基苯乙烯的价格较高，并且该反应制备过程复杂、条件苛刻较难控制、产率较低，故难于用于实际的生产。9，10- 二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种重要的有机磷阻燃剂中间体。其分子具有菲环结构，分子中的P-C键水解稳定性好，P-O键键能大、热稳定性高，联苯结构具有较高的刚性使其具有较好的机械性能。并且相比于卤系阻燃剂，DOPO及其衍生物在燃烧过程中所释放出的腐蚀性和毒性气体很少。是一种优良的阻燃剂，故其衍生结构一直是阻燃剂研发的热点。DOPO型阻燃剂大多用于聚酯和环氧树脂的阻燃改性，如 Lligadas G 等人(Lligadas G, RondaJ C，Gali M, et al.Journal of Polymer SciencePart A:Polymer Chemistry.2006, 44(19):5630-5644.)合成了一种含憐脂肪酸二环氧基化合物，然后分别使用DDM和含磷二氨BAMPO对其进行固化。结果表明，两体系均具有良好的热稳定性和阻燃性能，体系磷含量分别为3.9%和5.7%时，极限氧指数LOI值分别为31和32。目前，关于含不饱和双键且阻燃效率较高的D0P0反应型阻燃单体的报道还较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含D0P0基团阻燃单体及其制备方法与应用。所述含DOPO基团阻燃单体的分子结构式如下:【权利要求】1.一种含DOPO基团阻燃单体，其特征在于其分子结构式如下:I2.如权利要求1所述一种含DOPO基团阻燃单体的合成路线如下: 3.如权利要求1所述一种含DOPO基团阻燃单体的制备方法，其特征在于其具体步骤如下: 4.如权利要求3所述一种含DOPO基团阻燃单体的制备方法，其特征在于所述DOPO与HEMA的物质量比为1: (0.8~2.0) ;D0P0与四氯化碳、缚酸剂的摩尔比为1: (I~3)，DOPO与有机溶剂的配比为Ig: (I~20)mL。5.如权利要求3所述一种含DOPO基团阻燃单体的制备方法，其特征在于所述有机溶剂选自甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷中的一种。6.如权利要求3所述一种含DOPO基团阻燃单体的制备方法，其特征在于所述缚酸剂选自三乙胺、吡啶、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种。7.如权利要求3所述一种含DOPO基团阻燃单体的制备方法，其特征在于所述升温反应的条件为升至20~40°C反应4~8h。8.如权利要求1所述一种含DOPO基团阻燃单体在制备阻燃高分子材料中的应用。9.如权利要求8所述应用，其特征在于所述制备阻燃高分子材料的具体方法如下: 将含DOPO基团阻燃单体与烯烃单体于30~80V反应4~18h，得到所述阻燃高分子材料。10.如权利要求9所述应用，其特征在于所述烯烃单体选自苯乙烯、丙烯酸酯类单体、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯腈中的一种；所述含DOPO基团阻燃单体的用量，按质量百分t匕，可占总体 系的5%~50%。【文档编号】C08F212/08GK103755742SQ201410047211【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日 【专利技术者】戴李宗, 陈国荣, 袁丛辉, 罗伟昂, 刘诚, 叶华立, 余世荣, 毛杰, 李聪, 何凯斌, 刘新瑜 申请人:厦门大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴李宗，陈国荣，袁丛辉，罗伟昂，刘诚，叶华立，余世荣，毛杰，李聪，何凯斌，刘新瑜，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：