[发明专利]一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂，其结构式如下：一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将磷酸三(4‑氨基苯基)酯和齐罗硅酮在溶剂中加热，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；(2)将DOPO加入到步骤(1)得到的含有中间产物I的反应体系中加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂。一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂及其制备方法，随着固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大；当阻燃剂含量达到5‑10％时，固化物可以达到UL‑94，V‑0级。

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂及其制备方法。

背景技术

卤系阻燃剂是含有卤素元素并以卤素元素起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的四种卤系元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)都具有阻燃性，阻燃效果按F、Cl、Br、I的顺序依次增强。以碘系阻燃剂最强。生产上，只有氯类和溴类阻燃剂被大量使用.而氟类和碘类阻燃剂少有应用，这是因为含氟阻燃剂中C-F键太强而不能有效捕捉自由基.而含I阻燃剂的C-I键太弱易被破坏.影响了聚合物性能(如光稳定性)，使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。

9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，简称DOPO，其结构中含有P-H键，对烯烃、环氧化合物和羰基化合物极具活性，可反应生成许多衍生物。DOPO及其衍生物由于分子结构中含有联苯环、菲环、O＝P－O键，所以比普通的有机磷酸酯具有更强的阻燃性能。由Saito于1972年首次报道其合成路线。DOPO及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂，其合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久。在提高材料的阻燃性能的同时，不影响材料的力学强度等机械性能。其可用于聚酰胺、线性聚酯、聚氨酯、环氧树脂等多种材料阻燃处理，国外已广泛用于电子设备用塑料、铜衬里压层、电路板等材料的阻燃。虽然具有良好的阻燃性能，但是随着加入量的增加，会对材料本身的性能带来一些不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂及其制备方法，随着固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大；当阻燃剂含量达到5-10％时，固化物可以达到UL94，V-0级。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂，其结构式如下：

一种含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将磷酸三(4-氨基苯基)酯和齐罗硅酮在溶剂中加热，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；

(2)将DOPO加入到步骤(1)得到的含有中间产物I的反应体系中加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含硅和氟的DOPO衍生物阻燃剂。

其反应过程为：

具体地，上述步骤(1)中磷酸三(4-氨基苯基)酯和齐罗硅酮的摩尔比为1:3。

具体地，上述步骤(1)中反应时间为5-10h。

具体地，上述步骤(1)中加热温度为75℃。

具体地，上述步骤(1)中溶剂为乙醇、DMF或DMSO。

具体地，上述步骤(1)中溶剂的加入量为磷酸三(4-氨基苯基)酯和齐罗硅酮质量和的5-9倍。

具体地，上述步骤(2)中的DOPO和步骤(1)中的齐罗硅酮的摩尔比为1:1。

具体地，上述步骤(2)中的反应温度为75℃。

具体地，上述步骤(2)中的反应时间为5-9h。