[发明专利]一种赛克改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法

说明书

本专利发明了一种赛克改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法。该树脂以六甲氧基甲基三聚氰胺和赛克为原料，对甲苯磺酸为催化剂，通过无溶剂醚交换制得。具体过程如下：先将六甲氧基甲基三聚氰胺和赛克加入到带加热装置的捏合机中，开启搅拌并加热至赛克完全融化后加入对甲苯磺酸，并将物料加热至110℃～180℃反应1～8h，随后冷却至室温，将物料从捏合机中倒出，再用粉碎机粉碎成粉末状产品。该树脂的优点在于：制备工艺简单，制备过程中基本无三废排放，产品水溶性小，耐热性和成炭性良好，受热时不易发生黄变和不释放出甲醛。

技术领域

本发明涉及的是一种赛克改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法，具体地说是以六甲氧基甲基三聚氰胺和赛克为原料，对甲苯磺酸为催化剂，通过无溶剂醚交换制得赛克改性三聚氰胺甲醛树脂的方法，属于化工及高分子材料助剂领域。

背景技术

膨胀型阻燃剂(IFR)是一类由酸源(脱水剂)、碳源(成炭剂)和气源(发泡剂)三部分组成的复合阻燃体系，具有阻燃效率较高、燃烧时低烟、释放出的气体低毒等优点，符合当前阻燃材料抑烟、环保的要求[汤朔,靳玉娟,钱立军.膨胀型阻燃剂的研究进展.中国塑料，2012，(8):1-8]。尽管如此，但目前使用的IFR也存在不少问题，如：(1)阻燃效果仍较差；(2)IFR与聚合物的相容性差，易迁移到材料表面，使聚合物的各种物理性能等大幅度下降；(3)水解稳定性差，用它制得的阻燃制品难以满足耐水性要求；(5)显著降低了材料的热稳定性；(6)常用酸源-聚磷酸铵(APP)热稳定性差，分解出的磷酸易腐蚀模具。由于以上原因，IFR的应用也受到限制。

成炭剂是形成膨胀炭化层的基础，是影响IFR阻燃效果的关键物质之一。因此，开发新型成炭剂一直是IFR研究的重点。

目前使用的成炭剂主要是大分子三嗪成炭剂。它兼有成炭和发泡的双重作用，且难溶于水，和聚合物的相容性好，由它和APP复合而成的IFR不仅阻燃效果较传统的明显改善，而且阻燃材料的耐水性和机械性能也显著改善[王悦,祝展聪,周鑫,等.三嗪系成炭剂的研究进展.中国塑料,2018,32(2):10-18；刘鑫鑫,钱立军,王靖宇,等.阻燃材料中成炭剂的研究进展.中国塑料,2015,29(11):7-16]。尽管如此，但这类成炭剂也存在如下问题：1)它主要是以三聚氯氰、单元胺(如乙醇胺、丁胺等)和多元胺(如乙二胺、哌嗪)等为原料，通过缩合和缩聚制得的。由于三聚氯氰取代不完全，产品中一般含有1.0％左右的氯，不能完全满足用户对阻燃剂的无卤要求，仍存在一定的安全问题；2)生产过程中产生大量的含氯化钠废水，难以治理。另外，由于生产过程中使用大量的低沸点溶剂(如丙酮)，溶剂损失大，造成了严重的空气污染；3)阻燃效果和耐水性还有待于进一步提高，且用其制得的阻燃材料的耐水性仍不能满足国内外的质量标准。

三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(简称赛克或THEIC)是一种易于合成、且廉价的小分子三嗪化合物，也具有良好的成炭效果[李永强，郝秋芬，杨晶巍，等.Ⅱ型聚磷酸铵和赛克对聚丙烯的协同阻燃作用研究,青岛科技大学(自然科学版),2013,34(3):231-235,240；Wenyan Chen,Shanshan Yuan,Yong Sheng,et al.Effect of Charring Agent THEIC onFlame Retardant Properties of Polypropylene,J.APPL.POLYM.SCI.,2015:41214(1-8)],但它易溶于水，易迁移和析出。尽管通过和多元酸反应形成衍生物聚酯可解决易溶于水的问题，但成炭效果不理想[陈文彦,刘够生.异氰酸酯类成炭剂的合成及在无卤阻燃聚丙烯中的应用,高分子材料科学与工程,2015,31(1):27-31,37]。