聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用.pdf

(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CN110527100A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910868126.3C08L23/12(2006.01)(22)申请日2019.09.12C08L55/02(2006.01)C08L77/00(2006.01)(71)申请人贵州省材料产业技术研究院地址550000贵州省贵阳市白云区白金大道3491号贵州科学城先进材料2号楼(72)发明人黄绍文龙丽娟向宇姝李娟张凯单春燕何敏秦舒浩(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人刘桐亚(51)Int.Cl.C08G79/02(2016.01)C08L67/04(2006.01)C08L85/02(2006.01)C08L67/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用。本发明聚磷酰胺阻燃剂具有如式(I)所示通式结构。本发明提供的聚磷酰胺阻燃剂是将聚磷酰胺和双DOPO衍生物相结合的新型阻燃剂，结合了聚磷酰胺的磷氮阻燃和DOPO阻燃的优势，从而使得本发明阻燃剂具有高磷含量、氮含量，高耐热性，高成炭率和高残留量的优点，阻燃性能优异。CN110527100ACN110527100A权利要求书1/3页1.一种聚磷酰胺阻燃剂，其特征在于，所述聚磷酰胺阻燃剂具有如下通式结构：其中，式(I)中，R1、R2、R'1、R'2分别独立的为C1-C12的烷基，C3-C6的环烷基，C5-C12的芳基，C6-C12的亚烷基芳基，或者C6-C12的亚芳基烷基；a、b、a'、b'分别独立的为0-4的整数；R3为或者结构中的任一种；n为3-20的整数。2.根据权利要求1所述的聚磷酰胺阻燃剂，其特征在于，所述聚磷酰胺阻燃剂具有如下通式结构：3.根据权利要求2所述的聚磷酰胺阻燃剂，其特征在于，所述聚磷酰胺阻燃剂的结构如下：2CN110527100A权利要求书2/3页4.权利要求1-3中任一项所述的聚磷酰胺阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括：(a)将与4,4'-二氨基二苯甲酮反应，得到单体1；(b)将单体1与单体2反应，得到磷酰胺阻燃剂；其中，单体2为苯磷酰二氯，二氯化磷酸苯酯，或者季戊四醇双磷酸脂二磷酰氯中的任一种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)包括如下步骤：将化合物(i)与4,4'-二氨基二苯甲酮混合后加热反应，得到单体1；然后加入溶剂，将所析出沉淀纯化后，得到单体1；优选的，化合物(i)与4,4'-二氨基二苯甲酮的摩尔比为6:1；优选的，反应温度为180-200℃，反应时间为3-5h；优选的，所述方法中，还包括向加热反应后体系中加入溶剂，然后将所析出沉淀纯化后得到单体1的步骤；更优选的，所述溶剂包括甲苯，二甲苯，以及1,4-二氧六环中的至少一种；更优选的，纯化包括打浆洗涤；更优选的，打浆洗涤包括：依次以四氢呋喃，二氯甲烷和甲醇进行打浆洗涤。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)包括如下步骤：向溶有单体1和单体2的溶液中，加入缚酸剂加热反应，得到聚磷酰胺阻燃剂；优选的，单体1和单体2的摩尔比为1:1；优选的，单体1和单体2溶解所用溶剂包括：DMF和DMAC中的至少一种；优选的，缚酸剂包括：三乙胺，二乙胺、二异丙基乙胺，以及碳酸氢钠中的至少一种；优选的，缚酸剂与单体1，单体2的摩尔比为1:1:2；优选的，加热反应的温度为80-100℃，时间为6-8h。7.权利要求1-3中任一项所述的聚磷酰胺阻燃剂在聚合物耐燃性改进中的应用。8.一种耐燃性改进的聚合物材料，其特征在于，所述聚合物材料包括：聚合物材料基体，以及掺杂于聚合物材料基体的权利要求1-3中任一项所述的聚磷酰胺阻燃剂。9.一种耐燃性改进的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物的原料包括：树脂，权利要求1-3中任一项所述的聚磷酰胺阻燃剂，以及任选的助剂。3CN110527100A权利要求书3/3页10.根据权利要求9所述的树脂组合物，其特征在于，所述树脂包括：PET，PLA，PP，ABS，以及尼龙中的一种或几种。4CN110527100A说明书1/7页聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及阻燃剂领域，具体而言，涉及一种聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]传统的卤系阻燃剂虽然表现出优异的阻燃效果，但燃烧过程中会产生大量有毒、有腐蚀性的卤化氢气体等，增加了生烟量和烟气毒性，因此现在阻燃工业界的趋势就是寻找具有高热稳定性，化学稳定性，电性能和高阻燃性能的无卤阻燃剂。目前磷系阻燃剂是无卤阻燃剂的第一大类，包括多为无机物如红磷或小分子有机