一种膨胀阻燃剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103073725A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103073725103073725A(43)申请公布日2013.05.01(21)申请号201310050295.9C08L79/08(2006.01)(22)申请日2013.02.08C08L83/08(2006.01)(71)申请人苏州大学地址215123江苏省苏州市苏州工业园区仁爱路199号申请人顾嫒娟(72)发明人梁国正杨成武顾嫒娟张志勇袁莉(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人陶海锋(51)Int.Cl.C08G77/395(2006.01)C08G77/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书11页说明书11页附图6页附图6页(54)发明名称一种膨胀阻燃剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种膨胀阻燃剂及其制备方法。在氮气保护下，将含氨基的超支化聚硅氧烷溶解于丙酮中，加入催化剂吡啶或三乙胺得到溶液；将氯化螺环磷酸酯溶解于乙腈中，逐滴加入到上述溶液中，反应结束后，经洗涤、抽滤，得到膨胀阻燃剂。本发明提供的膨胀阻燃以含有大量氮元素的高支化度的聚硅氧烷为气源，通过球形结构的超支化聚硅氧烷的末端基团与双官能团的氯化螺环磷酸酯首尾结合形成大分子体型（网状）结构，并具有大量的活性基团；它还具有耐热氧稳定性和阻燃性，在新型阻燃材料的研发、聚合物改性与高性能化、多官能化等方面具有应用前景。本发明提供的制备方法工艺简单、合成周期较短，产率高、原材料来源丰富、适用性广。CN103073725ACN103725ACN103073725A权利要求书1/1页1.一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在氮气保护下，按摩尔计，将24～30份含氨基的超支化聚硅氧烷溶解于50～100份丙酮中，再加入0.01～0.02份催化剂吡啶或三乙胺，得到溶液A；将10份氯化螺环磷酸酯溶解于50～100份乙腈中，得到溶液B；将溶液B逐滴加入到溶液A中，在50～60℃下反应6～12小时，经洗涤、抽滤处理后，得到膨胀阻燃剂。2.根据权利要求1所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的氯化螺环磷酸酯的制备方法为：在氮气保护下，按摩尔计，将10份季戊四醇加入到30～100份三氯氧磷中，按50℃/3h+70℃/2h+80℃/3h的升温步骤进行加热，反应结束后，经洗涤，抽滤，干燥，得到氯化螺环磷酸酯。3.根据权利要求1所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述的含氨基的超支化聚硅氧烷的制备方法为：在氮气保护下，按摩尔计，将10份蒸馏水与0.002～0.004份催化剂混合均匀后加入到30～60份醇类溶剂中，得到溶液C；在搅拌条件下，将2份含氨基基团的三烷氧基硅烷缓慢滴加入到溶液C中，升温至50～60℃反应10～12小时，得到溶液D；在溶液D中加入封端剂，反应3～6小时后，经洗涤、干燥，得到支化度为0.83～0.95，重均分子量为8000～11000的含氨基的超支化聚硅氧烷。4.根据权利要求3所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为盐酸、硫酸、对甲苯磺酸、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、氢氧化钠或氢氧化钾。5.根据权利要求3所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇中的一种，或它们的任意组合。6.根据权利要求3所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述的含氨基的三烷氧基硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种，或它们的任意组合。7.根据权利要求3所述的一种膨胀阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述的封端剂为六甲基二硅烷。8.一种按权利要求1所述的制备方法得到的膨胀阻燃剂。2CN103073725A说明书1/11页一种膨胀阻燃剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法，特别是涉及一种膨胀阻燃剂及其制备方法。背景技术[0002]近年来，膨胀阻燃剂以其较高的阻燃效率、无卤、少烟且环境友好等突出的优点而被广泛应用于阻燃高分子材料的研发。膨胀阻燃剂通常含有酸源、碳源、气源三个部分。在受热时，碳源在酸源的催化作用下脱水，形成隔离的稳定碳层；气源分解产生的不可燃气体发泡，从而在火源与聚合物中间形成蜂窝状的膨胀碳层而起到阻燃的作用。[0003]传统膨胀阻燃剂主要为混合型（如聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺体系），即通常由分别担任酸源、碳源、气源的三种小分子物质按照一定的比例通过简单的物理共混而成，所以此类膨胀阻燃剂普遍存在着热稳定性较低、添加量大、抗迁移性弱、不含有活性基团而与聚合物相容性差等问题。此外，在应用于聚合物改性时，三源分子混合后加入到聚合物中，由于各物质与聚合物的相容性不同，会导致它们