[发明专利]一种含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂及其合成方法，其化学成分为聚3,9‑二氯‑2,4,8,10‑四氧代‑3,9‑二磷螺环‑3,9‑二氧[5,5]十一烷2,6‑二氨基吡啶，其分子结构式为：。本发明合成方法简单、易于控制，合成的含磷和氮膨胀型阻燃剂不含卤素，热稳定性更高；与基体的相容性更好，成炭性更高，在添加量少的情况下达到良好的阻燃效果，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂，具体是一种含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂。

背景技术

随着人们对于防火性能的重视，越来越多的复合材料中会添加阻燃剂，经过阻燃剂加工后的材料，在受到外界火源攻击时，能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用，阻燃剂主要用于高分子材料如塑料，橡胶、纤维等。

阻燃剂，赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的；阻燃剂有多种类型。

膨胀型无卤阻燃剂具有无卤、低烟、低毒、防熔滴和无腐蚀性气体的优点，其中复配型磷-氮膨胀型阻燃剂虽具有良好的阻燃性能，但使用过程中存在着热稳定低，易水解，与基体相容性差的缺点，严重制约了其应用，这就为人们的使用带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂，其化学成分为聚3,9-二氯-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷螺环-3,9-二氧[5,5]十一烷2,6-二氨基吡啶，其分子结构式为：。

所述含磷和氮大分子的膨胀型阻燃剂的合成方法，具体步骤如下：将双（2,6,7-三氧基-1-磷杂双环 [2,2,2]辛烷-1-氧甲基）氯磷酸酯加入溶剂中并且搅拌至完全溶解，得到第一混合溶液，将2,6-二氨基吡啶完全溶解在溶剂中，得到第二混合溶液，将第二混合溶液滴加至第一混合溶液中并且加入催化剂进行反应，冷却至室温，过滤反应产物，提纯并且真空干燥，得到双（2,6,7-三氧基-1-磷杂双环 [2,2,2]辛烷-1-氧甲基）氯磷酸酯2,6-二氨基吡啶盐的成品。

作为本发明进一步的方案：溶剂采用水、乙醇或丙酮中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：第二混合溶液中溶剂和2,6-二氨基吡啶的质量比为5-20:1。

作为本发明进一步的方案：双（2,6,7-三氧基-1-磷杂双环 [2,2,2]辛烷-1-氧甲基）氯磷酸酯与2,6-二氨基吡啶的摩尔比为1:1-2。

作为本发明进一步的方案：催化剂为吡啶、三乙胺或丙胺中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：反应时间为0.1-24小时，反应温度为120摄氏度。

作为本发明进一步的方案：干燥为80摄氏度下进行真空干燥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，本发明的产品集碳源、酸源、气源于一体，热稳定性高，与基体相容性好，成炭性更高；

第二，本发明的产品不含卤素、无毒环保，为含磷氮类阻燃剂增添了一个新品种，具有良好的应用前景；

第三，本发明的合成方法步骤简单，易于控制。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1