[发明专利]一种带有巯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巯基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。所述带有巯基的含磷阻燃剂具有式I所示结构。本发明提供的带有巯基的含磷阻燃剂可以作为制备聚硫醚树脂的原料。相较于添加型阻燃剂，由于该带有巯基的含磷阻燃剂作为分子链片段存在，因此不会影响聚硫醚树脂的力学性能，同时也不会因为小分子迁移或溶于水而析出，得到的聚硫醚树脂具有良好的力学性能、阻燃性能和阻燃稳定性，能够真正做到环保安全无危害。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，涉及一种带有巯基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚硫醚是一类分子中含有硫醚键的杂链聚合物，可分为脂族聚硫醚和芳族聚硫醚两类。其中，脂族聚硫醚可以由双硫醇和二卤烷烃反应而成，但是很难制得高分子量，没有应用价值；芳族聚硫醚中在工业上应用最广泛的是聚苯硫醚，由苯环和硫原子交替构成，属于结晶聚合物，具有优异的耐溶剂性、耐热性和阻燃性，即使不添加阻燃剂，也能达到V-0级别的阻燃效果，因此被广泛应用于电机开关、高压接线柱、线圈骨架、家用电器配件、汽车配件等。

但是，聚苯硫醚的脆性偏大，韧性不足，使其应用受到了一定限制。为了提高聚苯硫醚的韧性，可以采用纤维对其增韧改性，也可以在其分子内引入一部分柔性链，提高分子柔顺性。但是，这种增韧改性的聚苯硫醚的阻燃性也会因规整的分子链结构被破坏而发生一定下降，因此还需要进行阻燃改性。

常用的阻燃改性方法是向聚合物基体中加入阻燃剂，如卤系阻燃剂、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、三聚氰胺。传统的卤系阻燃剂由于燃烧时会释放大量有毒、腐蚀性气体，造成环境污染，危害人体健康，因此正逐步被磷系阻燃剂、氮系阻燃剂取代。

磷系阻燃剂和氮系阻燃剂虽然相较于卤系阻燃剂更加安全、污染更小，但其实际上并不能真正实现环保阻燃，这是因为传统的磷、氮系有机阻燃剂均是添加型阻燃剂，其本身是小分子，在高分子材料生产、使用、报废处理的过程中，容易向材料表面迁移析出，或因溶于水而进入环境中，不仅造成材料的力学性能和阻燃性能下降，而且会造成环境污染。

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巯基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。本发明提供的带有巯基的含磷阻燃剂可以作为制备聚硫醚树脂的原料。相较于添加型阻燃剂，由于该带有巯基的含磷阻燃剂作为分子链片段存在，因此不会影响聚硫醚树脂的力学性能，同时也不会因为小分子迁移或溶于水而析出，得到的聚硫醚树脂具有良好的力学性能、阻燃性能和阻燃稳定性，能够真正做到环保安全无危害。

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巯基的含磷阻燃剂，所述含磷阻燃剂具有如式I所示结构：

其中，L₁、L₂各自独立地选自含巯基的基团；

Z₁、Z₂各自独立地选自含磷基团；

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原子或有机基团；

Y₁、Y₂各自独立地选自惰性基团、-H、硫原子或氧原子；

X₁选自满足化学环境的任意亚有机基团；

a、b、c、d、f、g、h各自独立地选自0-5(例如0、1、2、3、4或5)的整数，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(例如可以是0、1、2、3、4或5)且a+d+g≤5(例如可以是0、1、2、3、4或5)；