[发明专利]一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯及其制备方法

说明书

本发明提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯及其制备方法，属于聚酯及其制备方法领域。该聚酯按照重量份数计，由下列组分原料制备而成：呋喃二甲酸或呋喃二甲酸二甲酯30～100份、二元醇30～300份、反应型含磷阻燃剂0.3～200份、催化剂0.001～0.1份。本发明还提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯的制备方法。本发明将反应型含磷阻燃剂引入到呋喃基聚酯主链上，得到的阻燃共聚呋喃基聚酯的极限氧指数为30％以上，且添加量少，对基体聚酯性能影响小，阻燃效果持久。

技术领域

本发明属于聚酯及其制备方法领域，具体涉及一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯及其制备方法。

背景技术

生物基聚酯，由于石油资源的紧缺，越来越受到了人们的重视，其中呋喃二甲酸或呋喃二甲酯与各种二元醇(2-12个碳原子)合成的生物聚酯已经被广泛合成，但由于其极限氧指数偏低，属于可燃聚酯，存在安全隐患。因此，开发相关阻燃型的生物聚酯成为研究热点。

专利技术，CN1267475C采用2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)反应阻燃尼龙66，达到了永久阻燃效果。CN1396206A采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸(DDP)和2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)合成了反应阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯/层状硅酸盐复合材料。

目前，主要是针对石油基来源的对苯二甲酸基聚酯的阻燃研究报道，如对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，尚未发现关于呋喃二甲酸或呋喃二甲酸二甲酯生物聚酯的阻燃报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有的呋喃二甲酸基聚酯易燃的问题，提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯及其制备方法。

本发明首先提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯，按照重量份数计，由下列组分原料制备而成：

呋喃二甲酸或呋喃二甲酸二甲酯30～100份

二元醇30～300份

反应型含磷阻燃剂0.3～200份

催化剂0.001～0.1份。

优选的是，所述的反应型含磷阻燃剂的结构如式Ⅰ或Ⅱ所示：

式Ⅰ或Ⅱ中，R₂、R₃独立的选自直链或环状的C₁～C₁₂的烷基或芳基。

优选的是，所述的反应型含磷阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸或9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸。

优选的是，所述的二元醇结构如式Ⅲ所示：

OH-R1-·OH式III

式Ⅲ中，R₁为直链或环状的C₂～C₁₂的烷基或芳基。

优选的是，所述的二元醇选自1,3-丙二醇、1,8-辛二醇或1,6-己二醇。

优选的是，所述的催化剂选自辛酸亚锡、钛酸四丁酯、醋酸锑或三氧化二锑。

本发明还提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯的制备方法，该方法包括：

步骤一：将反应型含磷阻燃剂、二元醇和催化剂在氮气氛围下，150～200oC反应0.5～3h，得到阻燃剂预聚体；

步骤二：在氮气氛围下，将呋喃二甲酸或呋喃二甲酸二甲酯加入步骤一得到的阻燃剂预聚体中，180～280oC反应0.5～3h，得到预聚物；

步骤三：将反应体系抽真空到-0.06～0.1MPa，将步骤二得到的预聚物在180～280oC反应2～8h，得到反应型共聚阻燃呋喃基聚酯。