[发明专利]PP用阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型PP用阻燃剂及其制备方法，其制备方法以2,2,6,6,‑四甲基哌啶醇、1‑(2‑溴代乙烯基)‑4‑三氟甲基苯、DOPO以及十一酸乙酯作为原料，经过取代、加成、酯交换反应得到了一种新型PP用阻燃剂。含有受阻胺结构，受阻胺为性能优异的光稳定剂，可赋予基材优异的抗光老化性。存在F元素，提供卤素阻燃效果的同时，F具有低表面张力，可迁移到基材表面富集，协同提升抗光老化、阻燃效果，不仅有效解决目前常用阻燃剂阻燃效果不良，且功能单一的缺陷，还具有高效的抗光氧老化性能、耐迁移性，并且不影响最终材料的力学性能。该材料尤其适用于室外装修材料。

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及一种新型PP用阻燃剂及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)质轻，易成型加工，耐化学腐蚀性及电绝缘性良好，应用领域广泛。但PP易燃，极限氧指数(LOI)值为18％左右，且燃烧时产生大量的熔融滴落物，导致火势的蔓延，限制了其本身的应用，提高PP的阻燃性能也变得尤为重要。

PP基复合阻燃材料体系，通常由以溴-锑为主的含卤阻燃和以填充阻燃、膨胀阻燃为主的无卤阻燃组成。含卤阻燃剂性价比高、添加量少，材料综合性能优异，但存在环境友好性较差的缺点。填充型阻燃剂具有产烟量低、无毒、无腐蚀等方面的优势，但是若要达到与含卤阻燃相同阻燃效果，所需阻燃剂的用量明显增多(通常50％)，同时还严重恶化阻燃材料的力学性能。膨胀型阻燃剂(IFR)与PP相容性好，具有良好的环保性及机械性能，只是阻燃效率劣于含卤阻燃剂。因此制备集环保性、安全性、阻燃性和力学性能优异的PP基复合材料成为阻燃PP的研究热点。IFR是无卤阻燃剂发展的重要方向之一。

IFR主要组分为磷化合物、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)等，有机磷阻燃剂作为IFR的主要组成部分，现代阻燃剂中的新起之秀，克服了传统卤系阻燃剂分解释放有毒气体的缺点。其中，9,10-二氢-9-氧杂-10-杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物因结构中具有联苯、菲环、O＝P-O结构，使其具有耐迁移、阻燃性能好等优点而成为磷系阻燃剂的研究热点。

研究添加量少、阻燃效率高、综合性能优良、环保性好、制备工艺简单、经济性好的阻燃PP基复合材料成为发展的趋势。

发明内容

针对现有技术中PP用膨胀型阻燃剂阻燃效果不良，且功能单一的问题，本发明的目的之一在于，提供一种配方合理，具有高效阻燃性的同时，还具有高效抗光氧老化性能的新型PP用阻燃剂。

本发明的目的之二在于，提供一种能快速制作出上述新型PP用阻燃剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种新型PP用阻燃剂，其结构式如下：

一种新型PP用阻燃剂的制备方法，其包括以下步骤：

(1)在高压反应釜中分别投入2,2,6,6,-四甲基哌啶醇、1-(2-溴代乙烯基)-4-三氟甲基苯和甲苯相混合，然后加热至135～145℃并搅拌38～48h，待反应结束后，经过硅凝胶漏斗过滤，得到中间产物I；所述2,2,6,6,-四甲基哌啶醇、1-(2-溴代乙烯基)-4-三氟甲基苯、甲苯的用量比为：2mol：1mol：300mL。

(2)将中间产物I、DOPO加入到1,4-二氧六环中，随后加入AIBN，在70～80℃油浴8～12h，待反应结束后，经过滤，减压蒸馏，真空干燥，得中间产物II；其中所述中间产物I、DOPO、1,4-二氧六环的用量比为：1mol：1.0～1.2mol：400mL；所述AIBN与中间产物I的用量比为：1.0～2.0g:100g；