[发明专利]反应型阻燃剂、包含该阻燃剂的乙烯基SMC树脂

说明书

本发明公开了一种反应型阻燃剂、包含该阻燃剂的乙烯基SMC树脂，属于高分子合成及树脂制备领域。包括如下步骤：含磷和双键的多羧基化合物的制备；阻燃型乙烯基SMC树脂的制备。本发明通过制备一种含磷、双键的多羧基化合物，将其添加至乙烯基树脂中，一方面可提高树脂固化物的阻燃性能，一方面利用羧基同氧化镁的增稠反应使得乙烯基树脂完全适用于传统的增稠技术，解决困扰行业的乙烯基树脂增稠问题。该阻燃剂可通过化学键连接在树脂固化后的聚合物交联网络内，可添加量较传统添加型阻燃剂有明显增多，有利于同时保证树脂固化物的阻燃性能和力学性能。

技术领域

本发明属于聚合物合成及树脂制备领域，尤其是一种反应型阻燃剂、包含该阻燃剂的乙烯基SMC树脂。

背景技术

SMC是一种高效率机械化生产复合材料的制造工艺，一般采用羧酸基封端的不饱和聚酯树脂来制备。其原理为液体树脂在氧化镁等增稠剂的作用下，通过羧酸基团同氧化镁之间的非共价键的作用，将树脂、纤维和填料的混合体以适宜的速度增粘至具有一定强度的塑料状态，而后在模具内通过模压机的高温和高压固化成型。乙烯基树脂性能较不饱和聚酯有明显提升，但乙烯基树脂由于分子链不含有任何羧酸基团，不能直接采用这种手段进行模压复合材料制造。

一方面，为拓展乙烯基树脂的应用领域，现有技术主要通过如下手段：（1）对环氧乙烯基树脂进行化学改性，利用环氧乙烯基树脂分子链上的少量羟基进行酸酐酯化反应，生成羧酸基团，如专利CN201310404436.2、CN201611243706.6、CN201210591993.5均是采用此类手段；（2）在树脂中添加异氰酸酯和醇类物质，利用异氰酸酯基团和羟基的反应实现分子量的快速增大从而达到增稠的目的，如专利CN201610084522.3、CN201811443559.6等。

另一方面，为了提高SMC工艺制备阻燃型复合材料阻燃性能，主要通过在树脂配方中添加无机填料来提高复合材料的阻燃性能，如专利CN201810610118.4、CN201910201735.3、CN201711381754.6、CN201810518963.9 等均是采用此类手段，无机阻燃填料添加量达到一定数量会对复合材料力学性能产生明显影响。

发明内容

发明目的：提供一种反应型阻燃剂、包含该阻燃剂的乙烯基SMC树脂，以解决背景技术中所涉及的问题。

技术方案：本发明提供一种可增稠的反应型阻燃剂，通过磷酸单烷基酯和单环氧结构的化合物开环反应，然后与不饱和环状羧酸酐发生羧基化反应，得到含有磷和双键的多羧基的反应型阻燃剂；

其结构如下：

其中，R为C₁-C₁₈的烷基链；R₁为、、、中的一种。

本发明还提供一种可增稠的反应型阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：将1mol的磷酸单烷基酯加入到陶瓷反应釜内，加入摩尔数为2mol的含有单环氧结构的化合物，于环境温度下反应0.5h，完成磷酸单烷基酯对环氧的开环反应，继续加入摩尔数为2mol不饱和环状羧酸酐，并升温至90～120℃，继续反应0.5～5小时，完成羟基的羧基化反应，制得含有磷和双键的多羧基化合物。

作为一个优选方案，所述单环氧结构的化合物为丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、环氧氯丙烷、丙烯基缩水甘油醚中的一种。

作为一个优选方案，所述不饱和环状羧酸酐为马来酸酐。

作为一个优选方案，其特征在于，所述含磷和双键的多羧基化合物结构通式如下：

其中，R为C₁-C₁₈的烷基链；R₁为、、、中的一种。

本发明还提供一种阻燃型乙烯基SMC树脂，包括如下组分：