一种磷-氮超支化阻燃树脂及其制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115926183A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211618241.3(22)申请日2022.12.15(71)申请人常州回天新材料有限公司地址213000江苏省常州市武进高新技术产业开发区凤翔路32号(72)发明人王芳草芮阳董向群曾俊康(74)专利代理机构常州市夏成专利事务所(普通合伙)32233专利代理师王敏(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C09D5/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种磷-氮超支化阻燃树脂及其制备方法及其应用(57)摘要本发明涉及有机树脂合成技术领域，尤其涉及一种磷‑氮超支化阻燃树脂及其制备方法及其应用。树脂的磷源由具有活泼磷氢键的磷酸酯提供，氮源由阻燃性良好的含氮化合物提供；磷酸酯的磷元素与含氮化合物的氮元素的摩尔比为1～3:1。利用含有磷氢键的磷酸酯和含双键活泼单体合成含磷A2中间体，再与B3单体在催化剂的作用下合成超支化阻燃树脂。超支化特殊结构，支化单元中存在着大量的空穴结构，可以引入自由体积，降低内应力及固化收缩率，从而减少涂层缺陷并增加涂层的附着力。大量的环氧基团参与交联反应，提高交联密度，从而可以改善涂层的耐化性能、硬度和耐候性能。B3单体具有丰富的氮源，可以提供大量N2、NH3等不可燃气体。CN115926183ACN115926183A权利要求书1/2页1.一种磷‑氮超支化阻燃树脂，其特征在于，所述树脂的磷源由具有活泼磷氢键的磷酸酯提供，氮源由阻燃性良好的含氮化合物提供；所述磷酸酯的磷元素与含氮化合物的氮元素的摩尔比为1～3:1。2.如权利要求1所述的磷‑氮超支化阻燃树脂，其特征在于，磷‑氮超支化阻燃树脂的结构如通式(1)所示：其中，为中的一种；R分别独立的为中的一种或多种。3.如权利要求1所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：第一步、将含双键活泼单体、含磷阻燃剂单体和有机溶剂I混合，在50～170℃下反应4～8h，经过硅胶色谱法提纯、真空干燥得到含磷A2中间体；第二步、将含磷A2中间体、B3单体、有机溶剂II和催化剂I混合，在60～130℃下反应4～10h，再经去离子水沉淀洗涤、真空干燥得到磷‑氮超支化阻燃树脂。4.如权利要求3所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的制备方法，其特征在于：所述第一步中含双键活泼单体为马来酸酐、衣康酸酐、2‑甲基马来酸酐、5',5‑二烯丙基‑2,2'‑联苯二酚中的一种或多种；所述含磷阻燃剂单体为9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二苯酯中的一种或多种；所述有机溶剂I为1,4‑二氧六环、2CN115926183A权利要求书2/2页四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈中的一种或多种。5.如权利要求4所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的制备方法，其特征在于：所述含双键活泼单体与含磷阻燃剂单体的摩尔比为1:1～1.2；所述有机溶剂I的用量要确保含双键活泼单体与含磷阻燃剂单体的浓度为1～1.5g/mL。6.如权利要求3所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的制备方法，其特征在于：所述第二步中B3单体为二异丙醇胺、异氰尿酸三缩水甘油酯、三缩水甘油基对氨基苯酚中一种或多种；所述有机溶剂II为1,4‑二氧六环、N,N‑二甲基甲酰胺、甲苯、二甲基亚砜、N,N‑二甲基乙酰胺、甲醇、N‑甲基‑吡咯烷酮中的一种或多种。7.如权利要求3所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的制备方法，其特征在于：所述含磷A2中间体与B3单体的摩尔比为1:1.5～1；所述有机溶剂II的用量要确保含磷A2中间体与B3单体的浓度为1～2g/mL；所述催化剂I为碳酸钾、碳酸铯、四丁基溴化铵、三苯基膦中的一种或多种；第二步中催化剂I的用量为含磷A2中间体与B3单体总质量的1～5％。8.如权利要求1所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的应用，其特征在于：所述磷‑氮超支化阻燃树脂应用于太阳能背板涂料，太阳能背板涂料包括100重量份的基体树脂，0～50重量份的填料，7～15重量份的固化剂，2～5重量份的固化促进剂，2～10重量份的助剂，10～40重量份的磷‑氮超支化阻燃树脂和100～250重量份的溶剂组成。9.如权利要求1所述的磷‑氮超支化阻燃树脂的应用，其特征在于：所述基体树脂为聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯‑四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯‑三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸2‑羟丙酯、2,3‑二羟基丙烯酸丙酯中的一种或几种按照任意配比混合组成；所述填料为钛白粉、消光粉、白炭黑的一种或几种按照任意配比混合