[发明专利]一种聚硅氧烷-烯丙基化合物阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种聚硅氧烷‑烯丙基化合物阻燃剂及其制备方法和应用，所述聚硅氧烷‑烯丙基化合物阻燃剂具有式I所示结构，其结合了烯丙基化合物与聚硅氧烷化合物的优势，制备得到结构简单、阻燃性能优异的阻燃剂，并且其与有机聚合物相容性很好，提高了聚合物的耐热性和耐老化性能，添加该阻燃剂的覆铜板具有优异的耐热性和耐老化性能的同时，其阻燃性能在无卤无磷条件下可达到UL94 V‑0等级。

技术领域

本发明属于覆铜板材料技术领域，涉及一种聚硅氧烷-烯丙基化合物阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂以及无机阻燃剂。卤系阻燃剂在聚合物的燃烧过程中起到阻燃的同时会释放较多的有毒卤化氢，随着人类环保意识的提高特别是欧洲环保指令的出台，卤系阻燃剂的使用正逐步被无卤阻燃剂代替。含磷阻燃剂正是取代卤系阻燃剂的一种选择，因为它们具有用量少、效率高的特点。但是添加含磷阻燃剂的聚合物在一定程度上出现耐湿热性、热稳定性、加工性下降的问题，同时燃烧过程中发烟量大，且本身有毒，对于日益严苛的环保要求会逐步显露不足。

CN 100460431C公开了含氢封端的聚硅氧烷增韧改性的烯丙基线性酚醛/双马来酰亚胺树脂，起到了较好的增韧作用，但没有提及有机硅氧烷的引入对于体系阻燃性能、吸水性等方面的影响。

CN 104356388A公开了一种使用顺丁烯二酸酐、含氨基的三烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷制备无卤无磷含硅阻燃剂的制备方法。该阻燃剂能够起到一定的阻燃效果，但制备步骤较多，操作性较弱，较难工业化生产。

CN104311756A公开了一种一种改性双马来酰亚胺树脂及其制备方法，其是通过双马来酰亚胺单体与含烯丙基的有机硅树脂共聚，获得含硅的改性双马来酰亚胺树脂，其显现出较低的介电常数外，还显现出高的耐热性能，但是其在阻燃性能上并未获得显著提升。

CN101062970A公开了一种聚硅氧烷增韧的烯丙基线性酚醛树脂/双马来酰亚胺树脂，其是将重复链节不同的两种氢封端的聚二甲基硅氧烷与烯丙基线性酚醛树脂反应得到聚硅氧烷增韧的烯丙基线性酚醛树脂，而后再与双马来酰亚胺单体反应得到聚硅氧烷增韧的烯丙基线性酚醛树脂/双马来酰亚胺树脂，该树脂由于聚硅氧烷的引入使其冲击强度大幅提升，然而其阻燃性以及耐热性却并未得到明显提高。

因此，在本领域，期望得到一种既具有良好阻燃性，又能够提高覆铜板耐热稳定性和耐湿热性能的材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚硅氧烷-烯丙基化合物阻燃剂及其制备方法和应用，该阻燃剂结构简单，解决了有机聚合物与有基硅氧烷物理相容性差的问题，同时能够在无卤、无磷条件下达到UL94V-0等级的阻燃效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种聚硅氧烷-烯丙基化合物阻燃剂，所述阻燃剂为无卤无磷阻燃剂，其具有式I所示结构：

其中，R₁和R₂独立地为取代或未取代的C1-C4直链烷基、取代或未取代的C1-C4支链烷基、取代或未取代的C4-C10环烷基或者取代或未取代的苯基中的任意一种；R₃为取代或未取代的C1-C4直链烷基、取代或未取代的C1-C4支链烷基、取代或未取代的C4-C10环烷基、取代或未取代的苯基或者中的任意一种，其中R为取代或未取代的C1-C4直链烷基、取代或未取代的C1-C4支链烷基、取代或未取代的C4-C10环烷基或者取代或未取代的苯基中的任意一种，m为1-6的整数；R₄为取代或未取代的C1-C4直链烷基、取代或未取代的C1-C4支链烷基、羟基或中的任意一种；R₅为取代或未取代的C1-C4直链烷基、取代或未取代的C1-C4支链烷基、-O-或-S-中的任意一种；n为4-50的整数。