[发明专利]一种含有DOPO结构聚醚醚酮薄壁电缆料的制备方法

说明书

本发明涉及点击化学反应法合成一种含有DOPO结构聚醚醚酮薄壁电缆料的制备方法。该方法将双组分双酚、二氟二苯酮、K₂CO₃按摩尔比置于溶剂中，在N₂气氛中先于130～150℃反应1～5h，再于150～160℃反应3～20h，得含丙烯基聚醚醚酮。含丙烯基取代基聚醚醚酮与含巯基的DOPO衍生物进行点击化学反应合成含DOPO结构聚醚醚酮。采用本发明方法制备的电缆料，具有强度较高、高耐磨、高耐油、电绝缘性好，且具有低烟、无污染、无卤阻燃等特性，非常适合超薄壁电缆挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

技术领域

本发明涉及含有DOPO结构聚醚醚酮电缆料的制备方法，具体涉及点击化学反应法合成一种含有DOPO结构聚醚醚酮薄壁电缆料的制备方法。

背景技术

随着电力电缆应用的范围越来越广，不同使用环境有不同要求，如，耐高温、耐低温、耐油、抗撕裂、阻燃等。特别是在使用条件特殊、应用环境复杂的情况下，特种电缆的需求日显突出，对电缆的可靠性、耐用性提出了更高的要求。我国高速铁路及城市轨道交通装备发展迅速，制造企业对高铁及城轨装备用电缆的要求向着超薄壁、高耐温、高耐油、高阻燃方向发展。普通薄壁电缆的绝缘壁厚度在0.3mm以上，而高速铁路及城市轨道交通装备所需的超薄壁绝缘电缆绝缘壁厚要求为0.18mm。目前，电缆行业生产薄壁电缆的主要绝缘材料是交联聚烯烃，由于该电缆料中含有较多的阻燃剂，绝缘电阻较小，电缆容易被击穿，而且电缆的物理机械性能存在诸多不足，绝缘壁不能实现超薄，难以满足制造企业的需要。因此，生产高耐温、高耐油、高阻燃的超薄壁绝缘电缆的一个关键技术就是研究合适的电缆料。

有机磷系阻燃剂具有高效、低毒、无污染、低烟等优点，受到了越来越多的关注，人们围绕有机磷系阻燃剂进行了大量的研究工作，活性阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)由于结构中活泼的P-H键，使其与羰基化合物、碳碳双键、亚胺键等缺电子化合物具有较高的反应活性，受到了国内外研究者的广泛关注。但是以DOPO小分子形式直接添加材料中，常伴随着材料力学性能的下降，且随着易迁移出聚合物材料，影响其阻燃性能。将DOPO作为侧基引入聚合物分子链中，作为聚合物结构中的一分子，可以避免DOPO迁移副作用和聚合物材料力学性能下降问题。

利用巯基丙醛(或对巯基苯甲醛)和2-氨基苯并噻唑(或2-氨基噻唑)反应形成席夫碱，进一步与DOPO进行加成反应得到含巯基DOPO衍生物。含巯基DOPO衍生物再与聚醚醚酮丙烯取代基反应引入大分子中，合成了一系列含DOPO结构聚醚醚酮。DOPO及其衍生物的分子结构中含有刚性较大的联苯环结构和菲环结构，特别是侧面的含磷基团以环状O＝P－O键的方式接入，比小分子型膦酸酯或未成环的有机磷酸酯热稳定性和化学稳定性更高，因而阻燃性能更好。含巯基DOPO衍生物中的硫、氮阻燃元素具有协效阻燃作用，进一步提高含DOPO结构聚醚醚酮阻燃效率。

发明内容

本发明的目的在于利用点击化学反应，提供一种简便易行的含有DOPO结构聚醚醚酮薄壁电缆料的制备方法。

本发明的原理如图所示，应用巯基-烯点击化学反应，将DOPO衍生物引入聚醚醚酮分子链中合成含有DOPO结构聚醚醚酮。作为电缆料材料，聚醚醚酮具有强度高、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，非常适合薄壁电缆料挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明公开了一种含有DOPO结构聚醚醚酮，其特征在于结构式为：

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