[发明专利]本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂，其特征在于具有如下结构式：

2.根据权利要求1所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂，其特征在于由如下单体在在加热或加催化剂的条件下发生聚合反应生成：

3.权利要求1所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在氮气保护条件下向反应容器中依次加入溶剂和季戊四醇，然后三氯氧磷用恒压漏斗逐滴滴入，2～4小时滴完，季戊四醇、三氯氧磷及溶剂的配比为0.2～0.4摩尔：0.2～0.4摩尔：20～100毫升，搅拌加热到回流状态，恒温反应4～8小时，冷却到室温并过滤，然后用二氧六环和己烷分别洗涤，真空干燥，得到笼状季戊四醇磷酸酯阻燃剂；

(2)在步骤(1)所得的笼状季戊四醇磷酸酯中加入双酚酸、对甲基苯磺酸及溶剂，笼状季戊四醇磷酸酯、双酚酸、对甲基苯磺酸、溶剂的配比为0.05～0.2摩尔：0.05～0.2摩尔：1～5克：100～200毫升，氮气保护下温度升至回流状态，恒温反应20～28个小时，反应冷却到室温，所得溶液旋蒸，旋蒸后所得的混合物溶于乙酸乙酯，之后用饱和的碳酸氢钠溶液和饱和的氯化钠溶液分别洗涤，取上层乙酸乙酯相旋蒸得到粗产物，采用柱层析法将粗产物进行提纯，真空干燥，得到双酚酸季戊四醇磷酸酯；

(3)室温下加入苯胺和甲醛，苯胺与甲醛的配比为0.05～0.1摩尔：0.05～0.1摩尔，搅拌下加热到60～80℃，反应30～50分钟，反应后混合物溶于溶剂中，并用氢氧化钠溶液洗涤，取上层有机相旋蒸得粗产物，将粗产物用乙醚重结晶，真空干燥，得到活性中间体1,3,5-三苯基-1,3,5-三嗪产物；

(4)室温下依次向反应容器中加入溶剂、步骤(2)所得的双酚酸季戊四醇磷酸酯、步骤(3)所得的1,3,5-三苯基-1,3,5-三嗪和甲醛，溶剂：双酚酸季戊四醇磷酸酯：1,3,5-三苯基-1,3,5-三嗪：甲醛＝100～150毫升：0.02～0.04摩尔：0.01～0.04摩尔：0.02～0.2摩尔，并搅拌1～3小时至完全溶解，温度缓慢升到回流状态，然后恒温反应6～10小时，反应结束后过滤掉未反应物，然后用1～3mol/L氢氧化钠溶液和1～3mol/L盐酸溶液对有机相分别洗涤，取上层有机相再用去离子水洗涤至中性，旋蒸去除溶剂，再真空干燥，得到双酚酸季戊四醇磷酸酯苯并噁嗪单体；

(5)将步骤(4)所得的双酚酸季戊四醇磷酸酯苯并噁嗪单体置于提前制备好的模具里，然后置于鼓风干燥箱中分段固化，得到双酚酸季戊四醇磷酸酯苯并噁嗪树脂。

4.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中溶剂为二氧六环、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯中的一种。

5.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中溶剂为乙腈、二甲基亚砜、二氧六环中的一种。

6.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中柱层析法使用的填料为硅胶或活性氧化铝，展开剂为乙酸乙酯和石油醚按(1～6):1的体积比混合。

7.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中苯胺和甲醛的摩尔比为1:(1～2)，所述甲醛为多聚甲醛、甲醛水溶液中的一种。

8.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中溶剂为石油醚和乙酸乙酯按1:(3～6)体积比混合形成的混合溶剂、氯仿、二甲苯、乙酸乙酯中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中溶剂为二氧六环、甲苯、二甲苯、氯仿中的至少一种，所述甲醛为多聚甲醛、甲醛水溶液中的一种。

10.根据权利要求3所述的本质阻燃生物基苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中分段固化具体是指120°/1h、140°/1h、160°/1h、180°/1h、200°/1h、220°/1h、240°/1h。