[发明专利]一种香草醛基含席夫碱的共价有机框架阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种香草醛基含席夫碱的共价有机框架阻燃剂及其制备方法，本发明将含R₂的三齿醛化合物与含R₁的二齿胺化合物经过席夫碱胺醛缩合反应制得。本发明使用生物基的原料绿色环保，分子结构中含有的席夫碱结构有着较高热稳定性且利用胺醛缩合反应使得反应条件温和，同时富含苯环结构共价有机结构的形成可显著提高阻燃剂的热稳定性和成碳量。

技术领域

本发明属于高分子阻燃剂技术领域，具体涉及一种香草醛基含席夫碱的共价有机框架阻燃剂及其制备方法。

背景技术

共价有机框架材料是一类新兴的多孔材料，自2005年Yaghi等制备出共价有机框架材料以来，其已在气体存储与分离，催化，储能等方面表现出极大的应用潜力。但目前共价有机框架材料所涉及的单体往往合成困难且价格高昂，极大限制了其大规模制备和实际应用。席夫碱结构由于存在C＝N，其中热解过程中氮孤对电子可以中和自由基抑制聚合物的热降解，同时席夫碱结构受热最终会形成六元氮杂环结构，可以显著提高残炭的热稳定性。随着人们环保意识的提高，人们也意识到相较于含卤阻燃剂，含磷含氮的无卤阻燃剂更为的绿色环保。目前的含磷小分子或线性聚合物存在分解温度较低不满足部分高分子材料的加工要求，同时在长期使用中存在迁移而使得阻燃失效的现象。生物基原料作为可再生资源，对其的应用不仅可以缓解对石油依赖的压力，同时可以缓解石油原料生产中的污染。香草醛作为以木质素为来源的芳香基的平台化生产的化合物，已在高分子领域展现出良好的潜能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种香草醛基含席夫碱的共价有机框架阻燃剂。

本发明的另一目的在于提供上述共价有机框架阻燃剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种香草醛基含席夫碱的共价有机框架阻燃剂，其结构式为：

其中，R₁为R₂为

上述共价有机框架阻燃剂的制备方法，包括：将含R₂的三齿醛化合物与含R₁的二齿胺化合物经过席夫碱胺醛缩合反应制得；

上述三氯化合物的结构式为：

上述二齿胺化合物的结构式为：

在本发明的一个优选实施方案中，包括如下步骤：

(1)将所述二齿胺化合物溶于第一有机溶剂中；

(2)将所述三齿醛化合物溶于第二有机溶剂中；

(3)在氮气气氛下，将步骤(2)所得的物料加入到步骤(1)所得的物料中，再加入适量的醋酸，75-85℃搅拌反应2-4h；

(4)将步骤(3)所得的物料进行过滤得固体，将该固体用第三溶剂洗涤，真空干燥后，即得所述共价有机框架阻燃剂。

进一步优选的，所述第一有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、甲醇、二甲基亚砜、三甲苯和二氧六环中的至少一种。

进一步优选的，所述第二有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、甲醇、二甲基亚砜、三甲苯和二氧六环中的至少一种。

进一步优选的，所述第三有机溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺和丙酮中的至少一种。

进一步优选的，所述二齿胺化合物与三齿醛化合物的摩尔比为3-4∶2。

进一步优选的，所述二齿胺化合物与第一有机溶剂的比例为1g∶10-25mL。

进一步优选的，所述三齿醛化合物与第二有机溶剂的比例为1g∶10-25mL。