[发明专利]一种反应型含磷阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种反应型含磷阻燃剂，该阻燃剂含有不饱和双键可与聚合物发生反应，所述不饱和双键结构的基础上还引入了本发明所述的磷酸酯及磷酰胺结构单元。本发明所得阻燃剂用于不饱和聚酯树脂后垂直燃烧UL‑94最高等级达到V‑1～V‑0级，极限氧指数LOI最大值为33.0％，锥形量热测试中热释放速率峰值PHRR和热释放总量THR均低于纯的不饱和聚酯；本发明所得阻燃剂应用到不饱和聚酯玻纤复合材料后，垂直燃烧UL‑94最高等级达到V1‑V‑0级，极限氧指数LOI最大值为40％。本发明反应型含磷阻燃剂的阻燃性能好，对材料力学性能影响小。本发明还提供了该阻燃剂的制备方法，其方法简单，条件温和，易于控制。

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，具体涉及一种反应型含磷阻燃剂及其制

备方法和应用。

背景技术

高分子材料由于其来源丰富、易加工成型、性能优越、价格便宜等诸多优点，以及被广泛应用于航天航空、家用电器、电子信息、建筑领域等日常生活中。但是大多数高分子材料都是易燃材料，容易酿成火灾，给人类的生命财产造成重大损失。因此，如何降低高分子材料的燃烧性能已成为人们日益关注的技术和社会问题。目前添加阻燃剂对其进行改性是赋予这些高分子材料优良阻燃性的重要途径之一，这也为阻燃剂的研究和发展提供了广阔的市场。

磷系阻燃剂是目前广泛关注的一类阻燃剂，常用的磷系无卤阻燃剂主要为磷酸酯类、亚磷酸酯类、膦酸酯类、有机磷酸盐、磷杂环化合物类。并且随着应用需求的发展，单纯的含磷阻燃剂已经无法满足要求，因此诸多新型含磷协同阻燃剂应运而生，例如磷-氮阻燃剂、磷-硫阻燃剂、磷-硅阻燃剂等。这类阻燃剂成本低、资源丰富、且热稳定性较好，分解温度符合常用工程塑料、橡胶高分子材料等加工温度要求，能够最大限度的满足特殊材料及高阻燃性的要求。但是这些阻燃剂均以物理分散等方式存在于聚合物基体中，因此存在添加量大，与聚合物基材之间相容性较差，在加工过程中阻燃剂会发生溢出、分解等现象从而影响聚合物材料的力学性能和阻燃性能等问题。而反应型阻燃剂能够通过共聚和接枝等方式直接将阻燃基团或元素引入到聚合物主链或侧链中，不仅能使聚合物材料达到较高的阻燃效率，同时能够克服传统添加型阻燃剂分散性差、易从聚合物表面迁移或挥发的特点，对聚合物物理机械性能破坏较小，具有较好的开发前景。目前常用的反应型阻燃剂，绝大部分属于含卤阻燃剂，一些无卤反应型阻燃剂合成工艺复杂，产率较低，成本较高，这就限制了它的应用。中国专利CN101831082A报导研究合成了一种新型反应型无卤协同阻燃剂，并将其引入到低密度聚乙烯(LLDPE)中，取得了较好的阻燃效果。但是该阻燃剂合成方法复杂、工艺流程繁琐，这就限制了其产业化应用。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种反应型含磷阻燃剂，所述阻燃剂的结构通式如式(I)所示：

通式(Ⅰ)中，A为含有至少一个碳碳双键的直链或支链的碳原子数为1～10中任一整数的烷基、氨基、烷氧基或烷硫基，或者为含有至少一个碳碳双键的碳原子数为1～20中任一整数的烷基取代芳基或烷基取代芳氧基，或者为含有至少一个碳碳双键的碳原子数为1～10中任一整数的酯基；