[发明专利]一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法，特别是涉及一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂及其制备方法。 

背景技术

近年来,由于环保意识的增强，阻燃剂正在朝向无卤化、抑烟化、低毒化方向发展。相比传统的阻燃剂由于其存在添加量大、发烟量大和产生有毒、腐蚀性气体等严重缺点正被新一代环保型阻燃剂所替代。其中最引人注目的是关于磷、氮类膨胀型阻燃剂，它被视为是实现阻燃剂无卤化的一个有希望的途径。 

磷-氮膨胀型阻燃剂是一种以氮、磷为主要成份的阻燃剂，它不含卤素，是一类高效低毒的环保型阻燃剂。该类阻燃剂在受热时可发泡膨胀，可在材料表面形成致密的泡沫炭层，既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放，又可隔绝外界的热源和氧源，从而阻止火焰的蔓延。同时，该类阻燃剂具有低烟、防熔滴等优点，已成为阻燃剂无卤化的重要途径。传统磷-氮膨胀型阻燃剂主要以复配型膨胀阻燃剂为主，虽有良好的阻燃性能，但使用过程中存在着热稳定性差，易水解，与基体相容性差等缺点，严重制约了其应用范围。 

目前，集炭源、酸源、气源于一体的单组分膨胀型阻燃剂能够有效实现“三源”作用官能团在单组分分子内发挥膨胀阻燃效果，表现出了优良的阻燃性能，并且克服了传统复配型膨胀阻燃剂热稳定性低、与基体相容性差等弊端，已成为当前膨胀型阻燃剂领域研究的热点。 

随着高聚物材料阻燃化处理技术的不断发展，对阻燃剂的综合性能的要求也越来越高，既要达到规定的阻燃级别，还要有良好的物理机械强度、非腐蚀性、低烟性、无毒性及热稳定性等。未来阻燃剂的发展方向主要有以下几个方面：无卤化趋势、抑烟化和无毒气体化、表面化处理、微细化处理、协同效应等。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂及其制备方法，阻燃剂含有磷、氮元素，能起到膨胀型阻燃的效果，且具有低毒的优点，有利于环保，且制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加剂，所得的产品纯度高，后处理方便。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂，所述聚合物结构式如下：

式中n为1—100的正整数。

一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述该方法的合成步骤如下：先将中间体BHPPO用溶剂溶解加入到反应器中，再将三聚氯氰和三乙胺先后加入到反应容器中，在30—80℃下反应1—6h后，除去溶剂，再将粗产物放于装有30—60mL蒸馏水的三口烧瓶中于100℃下反应2h，得最终产物，洗涤、干燥，即可得到阻燃剂。 

所述的一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述三聚氯氰和BHPPO及三乙胺的比例为1:1.1:1.1—1:1.5:1.5。 

所述的一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述溶剂为乙酸乙酯、1,4二氧六环、乙腈、丙酮中的任一种或其任意比例的混合物。 

所述的一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述反应温度为30—80℃；反应时间为1—6h。 

所述的一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述溶剂用量为10—30mL；蒸馏水的用量为30—60mL。 

所述的一种新型含磷、氮聚合型阻燃剂制备方法，所述洗涤溶剂为蒸馏水、乙酸乙酯、乙腈、1,4二氧六环、丙酮、无水乙醇中的任一种或其任意比例的混合。 

本发明的优点与效果是： 

1、本发明提供的聚合型阻燃剂含有磷、氮元素，能起到膨胀型阻燃的效果，且具有低毒的优点，有利于环保。

2、本发明提供的制备方法简单，条件温和，易于控制，无其他添加剂，所得的产品纯度高，后处理方便。 

3、本发明提供的含磷、氮聚合型阻燃剂应用范围广，可用于环氧树脂和聚烯烃等聚合体系的阻燃。 

附图说明

    图1为本发明聚合物结构式。 

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详述。 

实施例1：