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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110218327A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910466202.8(22)申请日2019.05.31(71)申请人福建师范大学地址350108福建省福州市闽侯县上街镇大学城福建师范大学科技处(72)发明人陈明锋林修煌苏丽评李珊珊李治农刘灿培(74)专利代理机构福州君诚知识产权代理有限公司35211代理人戴雨君(51)Int.Cl.C08G77/30(2006.01)C08L83/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂及其制备方法(57)摘要本发明提供一种超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂及其制备方法,该阻燃剂以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS),硼酸类化合物为主要原料,分为两步制备而得。第一步,通过DOPO的P-H和APTS的-NH2在一定条件下反应生成DOPO基中间体(APTS-DOPO);第二步,通过第一步所得DOPO基中间体的乙氧基与硼酸类化合物的-OH反应,得到超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂。该阻燃剂结构单元中设计有Si-O-B结构,赋予改性材料良好的力学和热稳定性能;结构中的Si、B、N、P等阻燃元素和磷杂菲基团可以提高材料的阻燃和耐热性能。添加该阻燃剂制备的改性材料具有低烟低毒,阻燃效率高等优点,可以广泛应用于环氧树脂、不饱和树脂等高分子材料,具有广阔的应用前景。CN110218327ACN110218327A权利要求书1/2页1.一种超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂,其特征在于:所述阻燃剂的结构为:其中,R1=R2=C1~5烷基、C3~6环烷基、苯基、2-甲基苯基、2-乙基苯基、3-甲基苯基、3-乙基苯基、4-甲基苯基或4-乙基苯基。2.如权利要求1所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述阻燃剂通过如下步骤制备得到:(1)将DOPO,三乙胺,APTS和有机溶剂混合均匀,再在一定温度搅拌条件下逐滴加入CCl4,滴加完毕后再进行升温反应,待反应结束后,经抽滤、洗涤、干燥后得到APTS-DOPO;(2)将APTS-DOPO溶于二氯乙烷溶剂中,并缓慢滴加到溶有硼酸类化合物的溶液中,在一定温度反应一段时间后,经抽滤、洗涤、干燥得到超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂。3.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的DOPO与APTS的摩尔比为1~1.5:1;三乙胺与DOPO的摩尔比为1~1.2:1;CCl4与DOPO的摩尔比为1~1.2:1。4.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的有机溶剂为二氯乙烷、二氯甲烷中的一种或两种的混合,有机溶剂用量为DOPO质量的5~10倍。5.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)滴加CCl4的温度为-5~5℃;所述的反应温度为20~40℃,反应时间为20~30h。6.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的硼酸类化合物与APTS-DOPO的摩尔比为1~3:1。7.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的二氯乙烷用量为APTS-DOPO质量的5~10倍。8.根据权利要求2所述的超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂的制备方法,其特征在于:所述2CN110218327A权利要求书2/2页步骤(2)的反应温度为70~90℃,反应时间为8~15h。3CN110218327A说明书1/6页一种超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及阻燃剂技术领域,特别涉及一种超支化含磷聚硅氧硼烷阻燃剂及其制备方法。背景技术[0002]高分子材料具有质量轻、化学稳定性好、易于加工等优异的特点,广泛应用于交通运输、电工电子、建筑材料等领域。但绝大部分高分子材料都极易燃烧,在提供便捷的同时也增加了安全隐患。因此,研发高效的阻燃剂具有十分重要的意义。[0003]高分子材料的阻燃剂按类别可分为卤系和无卤阻燃剂两类,而卤系阻燃剂在燃烧时会释放大量的有毒烟气。因此,研制高效、低烟、低毒的新型无卤阻燃剂已经成为国内外研究的热点。目前,无卤阻燃剂主要包括:磷系阻燃剂,氮系阻燃剂,硅系阻燃剂,磷氮系阻燃剂等。但是大部分单元素阻燃剂存在阻燃效率较低,与基体相容性差等缺点,如9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)阻燃剂是目前被广泛应用于高分子材料的一种磷系阻燃剂,其存在阻燃效率不高,与基体相容性较差等缺点。所以随着阻燃剂研究的不断深入,多元素、多功能的