一种含磷阻燃聚芳酯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102675616A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102675616A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201210158016.6(22)申请日2012.05.18(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区新城区人民北路2999号(72)发明人魏朋钦维民陈玉伟王心航王燕萍倪建华曹路郭东波张玉埼汪满意王依民(74)专利代理机构上海天翔知识产权代理有限公司31224代理人吕伴(51)Int.Cl.C08G63/692(2006.01)C08G63/78(2006.01)权利要求书权利要求书55页页说明书说明书1111页页(54)发明名称一种含磷阻燃聚芳酯及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种含磷阻燃聚芳酯及其制备方法，该含磷阻燃聚芳酯的分子结构中包括芳族二酚结构单元和芳族二甲酰结构单元，由芳族含磷二酚和芳族二甲酸通过熔融缩聚反应可以制得含磷聚芳酯，且含磷芳族二酚结构单元的比例为50mol%。该含磷聚芳酯特性粘度为[η]=0.5～6dl/g且含磷量高，经测定在空气中700℃下的残炭率为45%～70%，由于不含卤素该含磷聚芳酯是一种绿色环保阻燃材料同时又具有传统聚芳酯高强度、高模量等性能，另外分子链中引入了4，4’-二苯醚二甲酰结构，能降低含磷聚芳酯的熔点并增加其韧性，有利于进一步加工处理。CN102675ACN102675616A权利要求书1/5页1.一种含磷阻燃聚芳酯，其特征是所述含磷阻燃聚芳酯的单元结构式为：所述单元结构式中至少包含X1、X2和X3中的一种，且其总含量为50mol%；X1、X2和X3分别为以下结构其中R1和R2分别为氢原子、苯基、碳原子数为1到8的烷基或碳原子数为7到12的芳烷基；所述单元结构式中至少包含Y1和Y2中的一种，且其总含量为40mol%～48mol%；Y1和Y2分别为以下结构其中R3到R8分别为氢原子、苯基、碳原子数为1到10的烷基或碳原子数为7到14的芳烷基；所述单元结构式中结构即4，4’-二苯醚二甲酰结构在分子链中的含量为2mol%～10mol%；所述的含磷阻燃聚芳酯的特性粘度0.5～6dl/g，700℃下在空气中的残炭率为45%～70%。2.根据权利要求1所述的一种含磷阻燃聚芳酯的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）乙酰化：将含磷芳族二酚化合物与乙酰化试剂按摩尔比1∶2～1∶2.6加入反应器中，加入浓硫酸或对甲基苯磺酸，回流搅拌1h～3h，把反应好的溶液倒入冰水中，待沉淀析出后，将沉淀物过滤，洗涤，干燥得到含磷芳族二酚型乙酰化合物；（2）熔融缩聚：将所述含磷芳族二酚型乙酰化合物与芳族二甲酸化合物按摩尔比100∶100加入聚合釜中,其中所述芳族二甲酸化合物中的4，4’-二苯醚二甲酸占单体总含量的2mol%～10mol%；然后搅拌，充入惰性气体并加入催化剂升温至270℃～310℃，反2CN102675616A权利要求书2/5页应3h～6h，停止充惰性气体，开始抽真空，真空度为20KPa～80KPa，继续升温到310℃～360℃反应0.5h～5h，停止反应，待产物稍冷后，放出产物，该产物即为含磷阻燃聚芳酯，其单元结构式为：所述单元结构式中至少包含X1、X2和X3中的一种，且其总含量为50mol%；X1、X2和X3分别为以下结构其中R1和R2分别为氢原子、苯基、碳原子数为1到8的烷基或碳原子数为7到12的芳烷基；所述单元结构式中至少包含Y1和Y2中的一种，且其总含量为40mol%～48mol%；Y1和Y2分别为以下结构其中R3到R8分别为氢原子、苯基、碳原子数为1到10的烷基或碳原子数为7到14的芳烷基；所述单元结构式中结构即4，4’-二苯醚二甲酰结构在分子链中的含量为2mol%～10mol%；其中，所述的含磷芳族二酚化合物为以下所示化合物中的一种或任意两种的组合：3CN102675616A权利要求书3/5页4CN102675616A权利要求书4/5页所述的芳族二甲酸化合物除了必须包含4，4’-二苯醚二甲酸外还包含以下所示的化合物中的一种或任意两种的组合：5CN102675616A权利要求书5/5页所述的乙酰化试剂为乙酸酐或乙酰氯；所述的浓硫酸或对甲基苯磺酸的用量为所述含磷芳族二酚型化合物与乙酰化试剂总质量的0.1%～2%；所述的催化剂为醋酸锌、醋酸锰、醋酸钠、醋酸钾、醋酸钴、醋酸锂、钛酸酯、月桂酸二丁基锡、氧化二丁基锡、三氧化二锑或乙二醇锑，用量为所述含磷芳族二酚型乙酰化合物与芳族二甲酸化合物总质量的0.01%～2%。所述的惰性气体为氮气、氩气或氦气。6CN102675616A说明书1/11页一种含磷阻燃聚芳酯及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高分子阻燃材料领域，涉及到具有阻燃性能的含磷聚芳酯及其制备方法。具