本发明专利技术公开了一种交联含异氰尿酸酯大分子阻燃成炭剂及其制备方法，该成炭剂具有如附图结构通式，它是由异氰尿酸酯与芳香族二元羧酸在催化剂作用下缩聚反应得到。与现有的技术相比，本发明专利技术的优点在于，反应过程无需有机溶剂，无氯化氢气体放出，反应一步完成，制备工艺简单，无有机溶剂回收以及无氯化氢尾气等后处理问题，所得交联含异氰尿酸酯大分子阻燃成炭剂高温下成炭率高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该成炭剂具有如附图结构通式，它是由异氰尿酸酯与芳香族二元羧酸在催化剂作用下缩聚反应得到。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于，反应过程无需有机溶剂，无氯化氢气体放出，反应一步完成，制备工艺简单，无有机溶剂回收以及无氯化氢尾气等后处理问题，所得交联含异氰尿酸酯大分子阻燃成炭剂高温下成炭率高。【专利说明】
本专利技术涉及一种大分子阻燃成炭剂，尤其涉及一种交联含异氰尿酸酯大分子阻燃 成炭剂，属于环保无卤阻燃剂
。
技术介绍
传统的无卤膨胀型阻燃剂（IFR)是由酸源聚磷酸铵、炭源季戊四醇和气源三聚氰 胺所组成。由于IFR阻燃的聚合物燃烧时表面会形成外层致密、内部疏松的多孔膨胀炭层， 该膨胀炭层具有隔热、隔氧的作用，从而赋予聚合物高阻燃性。与卤系阻燃剂相比，IFR具 有低烟、无毒、无腐蚀性气体放出等优点，近年来得到广泛的应用。IFR常用的成炭剂为季 戊四醇或季戊四醇磷酸酯，它们虽然具有较好的成炭性，但由于其分子量低，与材料相容性 差、热稳定性和耐水性差，在与聚合物的高温复合加工过程以及所制备的聚合物阻燃材料 在潮湿环境中使用受到很大的限制。 近年来出现的含三嗪环类大分子成炭剂，具有初始分解温度高、热稳定性好、阻燃 性能好等特点，成为IFR研究的一个热点。三嗪类大分子成炭剂通常是以三聚氯氰和不同 基团的化合物反应，具有无卤、低毒、分解温度高、对材料的物理机械性能影响小、抗渗出以 及阻燃效率高等优点。专利技术专利申请CN102352036A公开了三嗪系成炭-发泡剂、其合成方 法及以其为原料制成阻燃聚合物复合材料，其方法是向三聚氯氰中加溶剂，滴加醇胺、烷基 胺和缚酸剂，生成一取代物，再将二胺和缚酸剂加入生成二取代物，升高温度，抽滤、水洗、 烘干得到三嗪类成炭-发泡剂。专利技术专利申请CN101880400A公开了一种三嗪类超支化大分 子成炭剂的制备方法，将二氨基或二羟基化合物与非质子性有机溶剂混合，加入催化剂，在 惰性气体氛围中，逐滴加入三聚氯氰的非质子性有机溶液，滴加完后，该温度下继续反应， 加入封端剂，再反应、沉淀、过滤、有机溶剂清洗、分离，干燥后得到三嗪类超支化大分子成 炭剂。专利技术专利申请CN101434843A公开了一种含有大分子三嗪类成炭剂的无卤膨胀阻燃 剂及其制备方法，膨胀型阻燃剂是由大分子三嗪类成炭剂、环氧树脂包覆聚磷酸铵和助剂 组成，大分子三嗪类成炭剂是三聚氯氰和二元胺的反应产物。专利技术专利申请CN101586033A 公开了一种含芳香族链结构的三嗪环成炭剂，该成炭剂由结构通式为NH2-Ar-NH2、H〇-Ar-〇H 或HS-Ar-SH的芳香族二元化合物和单取代的三聚氯氰在催化剂作用下缩聚得到。 这些专利均采用三聚氯氰为起始反应物，反应过程中需要丙酮、苯/甲苯、N-甲基 吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃等有机溶剂，涉 及有机溶剂后处理问题。另外，反应过程中生成氯化氢，需要消耗缚酸剂，同时还有氯化氢 尾气回收处理问题，对环境有一定的污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是针对这一技术现状，提供一种反应过程无需有机 溶剂、无氯化氢气体放出、所得产品成炭率高的大分子阻燃成炭剂，本专利技术通过以下技术方 案实现： ，其特征在于该成炭剂具有如 下结构通式： 【权利要求】1. ，其特征在于，具有如下结 构通式：其中，X为乙基或丙基，Ar为苯、萘、二苯甲烧、二苯酮、二苯醚、碳酸二苯酯中的一种，η 为重复单元，η值为1~5。2. 如权利要求1所述的，其特 征在于所述的成炭剂由含异氰尿酸酯及芳香族二元羧酸在催化剂作用下缩聚得到。3. 如权利要求1所述的，其特 征在于具体步骤：1摩尔的异氰尿酸酯加热熔融，加入催化剂，加入I. 1~5. 5摩尔的芳香族 二元羧酸，升温到19(T290°C，在此温度区间缩聚反应Γ48个小时，反应过程中及时将缩聚 反应生成的水取出，将熔融物出料，自然冷却、粉碎，得到白色粉末即为一种交联含异氰尿 酸酯大分子阻燃成炭剂。4. 如权利要求1和3所述的一种交联含异氰尿酸酯大分子阻燃成炭剂及其制备方 法，其特征在于催化剂为对甲苯磺酸、硫酸附载的固体超强酸（如S0 42_/Ti02、SO42VZnO 2或 SO42VFe2O3)、钛酸四丁酯、钛酸异戊酯、钛酸2-乙基已酯中的至少一种，催化剂的量为异氰 尿酸酯质量的〇. 2?5. 5%。5. 如权利要求1所述的，其特 征在于所述的成炭剂作为膨胀型阻燃体系的成炭剂在聚合物材料中的阻燃应用。【文档编号】C08L23/06GK104211986SQ201410418661【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日 【专利技术者】刘够生, 陈文彦, 袁珊珊 申请人:华东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交联含异氰尿酸酯大分子阻燃成炭剂及其制备方法，其特征在于，具有如下结构通式：其中，X为乙基或丙基，Ar为苯、萘、二苯甲烷、二苯酮、二苯醚、碳酸二苯酯中的一种，n为重复单元，n值为1~5。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘够生，陈文彦，袁珊珊，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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