[发明专利]一种带有羟基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种带有羟基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。所述含磷阻燃剂具有如式I所示结构。本发明提供的含有羟基的含磷阻燃剂带有羟基官能团，因此可与含羧基、环氧基、异氰酸酯等基团的高分子单体发生反应，在合成包含高分子化合物时，将本发明的带有羟基的含磷阻燃剂作为反应原料加入，阻燃单元将以嵌入、交联等方式接入高分子链段中，从而可以赋予高分子永久性阻燃。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，涉及一种带有羟基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

大部分的高分子材料属于易燃材料，为了安全，越来越要求高分子制品必须具有阻燃能力。为提高材料的阻燃性能，目前广泛采用的方法是往各类聚合物基体中加入阻燃剂。

传统卤素阻燃剂在燃烧时生成较多的烟和释放有刺激性和腐蚀性气体，污染环境，危害人体健康；目前阻燃剂开发领域呈现出无卤化、高效化、低烟无毒化的趋势。含磷类阻燃剂是近年来迅速发展的磷系阻燃剂之一，它是一类重要的、具有广阔应用前景的无卤阻燃剂。聚合物材料中加入少量的该类阻燃剂，就能达到很好的阻燃效果。

含磷阻燃剂可分为添加型和反应型。添加型阻燃剂为在高分子基体中直接加入阻燃剂，是材料获得阻燃效果，其与基材及基材中的其他组分不发生化学反应，以物理方式分散于基材中而赋予其阻燃性，此类阻燃剂添加量较大，常会破坏被阻燃基体的力学性能，影响材料的质量。并且由于部分加入的阻燃剂为小分子阻燃剂，会随着时间的延长而出现小分子迁出现象，是材料的阻燃性能下降，而有部分添加型阻燃剂呈现出水溶性，会由于水洗等溶于水而丧失其阻燃性。

因此，需要开发一种真正可以做到安全环保阻燃的含磷阻燃剂来满足应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有羟基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。本发明提供的含有羟基的含磷阻燃剂带有羟基官能团，因此可与含羧基、环氧基、异氰酸酯等基团的高分子单体发生反应，在合成包含高分子化合物时，将本发明的带有羟基的含磷阻燃剂作为反应原料加入，阻燃单元将以嵌入、交联等方式接入高分子链段中，从而可以赋予高分子永久性阻燃。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种带有羟基的含磷阻燃剂，所述含磷阻燃剂具有如式I所示结构：

其中，Z₁、Z₂各自独立的优选为含磷基团。

M₁选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基。

M₂选自满足化学环境的任意有机基团。

Y₁、Y₂各自独立的优选为惰性基团、硫原子、氧原子或-H。

X₁选自满足化学环境的任意亚有机基团。

a、b、c、d、f、g、h各自独立的优选为0-5的整数，例如1、2、3、4等，且a、b不同时为0，f、g不同时为0，g、h不同时为0，同时，b+c+h≤5(例如b+c+h≤4、b+c+h≤3、b+c+h≤2等)且a+d+g≤5(例如a+d+g≤4、a+d+g≤3、a+d+g≤2等)。

e为0-100的整数，例如2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90等。

本发明提供的带有羟基的含磷阻燃剂可以参与制备高分子基材的反应中，例如与羧基反应制备聚酯等；本发明提供的带有羟基的含磷阻燃剂最终以分子链片段的形式存在于高分子基体树脂中，进而可以避免小分子析出现象，同时避免了某些添加型阻燃剂由于易溶于水而丧失阻燃性的现象，本发明提供的带有羟基的含磷阻燃剂可以真正做到安全环保无污染。