[发明专利]乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法

说明书

本专利发明了一种乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法。该树脂以三聚氰胺、质量分数为37％的甲醛和乙二醇为原料，通过羟甲基化、缩聚和醚化制得。该树脂的优点在于：制备工艺简单，制备过程中三废排放量少，产品基本不含氯，水溶性小，热稳定性良好，原料37％的甲醛及乙二醇价廉和来源广，且乙二醇易于回收及循环使用。乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂可作为膨胀型阻燃剂的成炭剂，属于化工及高分子材料助剂领域。

技术领域

本发明涉及的是一种乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法，具体地说是以三聚氰胺、质量分数为37％的甲醛和乙二醇为原料，通过羟甲基化、缩聚和醚化制得的乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂，该化合物可作为膨胀型阻燃剂的成炭剂，属于化工及高分子材料助剂领域。

背景技术

膨胀型阻燃剂(IFR)是一类由酸源(脱水剂)、碳源(成炭剂)和气源(发泡剂)三部分组成的复合阻燃体系，具有阻燃效率高、低烟、低毒、添加量少等优点，符合当前阻燃材料抑烟、低毒的要求，而被认为是一种极具发展潜力的绿色阻燃剂(汤朔,靳玉娟,钱立军.膨胀型阻燃剂的研究进展.中国塑料，2012，(8):1-8)。尽管如此，但目前使用的IFR也存在不少问题，如阻燃效果仍较差,与聚合物的相容性差及水解稳定性差等。

成炭剂是形成膨胀炭化层的基础，是影响IFR阻燃效果的关键物质之一。因此，开发新型成炭剂一直是为改善IFR阻燃效果的重要研究课题。

最早使用的成炭剂主要是一些多羟基化合物，如季戊四醇，双季戊四醇、淀粉、山梨醇等。这些成炭剂水溶性大，与材料的相容性差，易迁移析出，且成炭性和热稳定性差、添加量大，以致材料的力学等性能严重下降。这些问题严重阻碍了IFR的发展。为解决以上问题，国内外对成炭剂进行了大量的研究，开发出许多新型成炭剂，如热塑性聚氨酯成炭剂(Bugajny M,Bras M L,Bourbigot S,et al.Thermoplastic polyurethanes ascarbonization agents in intumescent blends part 1:fire retardancy ofpolypropylene/thermoplastic polyurethane/ammonium polyphosphate blends.J FireSci,1999,17(6):494-513)、热塑性酚醛树脂成炭剂(Zhong Y,Wu W,Wu R,et al.Theflame retarding mechanism of the novolac as char agent with the fireretardant containing phosphorous–nitrogen in thermoplastic poly(ether ester)elastomer system.Polym Degr Stab,2014,105(1):166-177)、新型聚酰胺成炭剂(Yi J,Liu Y,Pan D.Synthesis,thermal degradation,and flame retardancy of a novelcharring agent aliphatic—aromatic polyamide for intumescent flame retardantpolypropylene.J Appl Polym Sci,2012,127(2):1061-1068)等。这些成炭剂尽管克服了传统成炭剂水溶性大、易析出、热稳定性差等缺点，但成炭性不理想，因而未获得广泛应用。