[发明专利]一种乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂，该阻燃剂为同时具有乙酰乙酰基官能基团和含磷氧基的树脂。获得步骤如下：将含磷氧基化合物和含至少一个乙酰乙酰基官团的化合物进行反应，从而获得乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂。含有该阻燃剂的阻燃高分子组合物，其成碳率高、氧指数高，阻燃效果好。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，涉及乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂及其制备方法。

背景技术

高分子材料具有质地轻、化学稳定性好、易于加工等优异的特点，已经成为航空航天、交通运输、电工电子、建筑材料的等领域重要的基体材料。但是，绝大部分高分子材料都属于易燃材料，因此高分子材料在提供了便捷的同时也增加了很大的安全隐患。火灾是威胁公共安全的主要灾害之一，每年造成大量的人员伤亡和巨额经济损失。仅 2017 年 1 至10 月，全国共接报火灾 21.9 万起，亡 1065 人、伤 679 人，已核直接财产损失 26.2 亿元。2001年我国颁布和实施了《消防法》，在法律层面上将防火和阻燃要求公共安全是国家安全和社会稳定的基石。

目前最常用最有效的阻燃涂层胶仍然是溴锑型体系。溴锑型阻燃体系在气相阻燃方面性能优异，性价比高，而广受欢迎。向溴化阻燃剂中加入锑，如最常用的氧化锑，实现溴锑协效可大幅提高阻燃体系的阻燃效率并减少阻燃剂的使用量。虽然卤系阻燃剂有很多优异的性能，但含有该阻燃剂的高聚物在燃烧时会释放出来大量的烟及有毒、腐蚀性气体（卤化氢气体），部分在热分解时生成多卤代二苯并二噁烷及多卤代二苯并呋喃的致癌物。多种含溴有机化合物具有生物累积性，会影响生物的神经系统、免疫系统和生殖系统，是一类全球性环境污染物。

膨胀型含磷复合阻燃体系替代溴锑型阻燃剂也是近年来我国阻燃领域广为关注的新型复合阻燃剂。膨胀型复合阻燃剂采用酸源、碳源、气源协同增效阻燃，是阻燃领域又一经典的协效组合。膨胀型阻燃体系可以通过凝聚相阻燃实现高效成炭阻燃。在织物表面形成致密的多孔泡沫炭层，既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放，又可阻止热源向高聚物的传递以及隔绝氧源，从而阻止火焰的蔓延和传播。膨胀型阻燃剂虽然具有无卤、低烟、低毒、防熔滴和无腐蚀性气体的优点，但在阻燃效率、耐热性和耐水洗性能等方面还不如溴锑阻燃体系。

众所周知，通过向聚合物分子中引入某些官能团可以为聚合物提供某些额外的功能性，诸如反应性或与其他组分的相容性。乙酰乙酰基官能团是一种吸引人的可用于改性或功能化聚合物的官能团，这是因为该官能团中两个羰基片段之间的活性亚甲基能够与各种官能团，诸如异氰酸酯基、胺基、不饱和双键、醛基等发生反应。业已预计到，乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂，当被掺入含有带官能团的其他聚合组分和/或固化剂(诸如异氰酸酯、胺、三聚氰胺、不饱和双键和醛）的组合物中时，可以与其他的聚合组分或固化剂进行反应，成为交联网络中的至少一部分，从而起到固定含磷阻燃剂在聚合物网络中，防止阻燃剂迁移、析出，从而提供有利的阻燃性质。同时，超支化聚合物是具有树枝状的、超支化的、3D结构的，空间结构呈现球形，表面可以构造带有大量不同的活性官能团的聚合物。其特殊的结构赋予了其特殊的性质，目前超支化聚合物已在涂料、阻燃剂、纳米科技、生物材料、工程塑料等诸多领域都显现出巨大的应用价值。

目前市场上急需一种集合或部分集合溴锑阻燃体系和膨胀型含磷复合阻燃体系系优点并克服它们缺点的无卤的阻燃剂体系。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂及其制备方法。

本发明提供的一种乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂，采取的技术方案为：

该阻燃剂为同时具有乙酰乙酰基官能基团和含磷氧基的树脂。

该阻燃剂通过如下步骤获得的：将含磷氧基化合物和含至少一个乙酰乙酰基官团的化合物进行反应，从而获得乙酰乙酰基官能化的含磷树脂阻燃剂。