含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法技术

含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，按质量百分数计，制备含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的配方为：三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐17.92%~22.65%，甲基丙烯酸甲酯 78.16%~82.39%，过氧化苯甲酰0.16%~0.76%；其制备步骤为：在反应容器中，加入配方量的甲基丙烯酸甲酯、三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐和引发剂过氧化苯甲酰，85.2℃下搅拌约52min，体系发粘，然后将预聚物倒入到模具当中，冷却到40℃左右，保温6h，然后升温至80℃，保温12h，得到阻燃聚甲基丙烯酸树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含磷阻燃树脂及其制备方法，属于高分子化学及聚合物技术的

技术介绍
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是生产生活中经常使用的一类通用型树脂，然而，作为丙烯酸树脂中的一种，它具有易燃和热稳定性差等缺点，这使得其在应用过程中受到限制。直接向材料中添加阻燃剂是有效的阻燃手段。过去的研究发现卤素阻燃剂热分解时会释放大量的浓烟和有毒气体，许多国家已经开始禁止使用含卤阻燃剂。磷元素作为阻燃元素具有诸多优点，它可以同时在气相和凝聚相内发挥阻燃效力。热分解过程中不会释放有毒害的气体，这些特点使含磷物质成为绿色阻燃剂。CN101910299A公开了一种防火共聚物,其包括(A)100重量份的热塑性树脂；(B)约1～40重量份的升华性填料；(C)约1～30重量份的阻燃剂。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法。本专利技术是含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，按质量百分数计，制备含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的配方为：三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐17.92%~22.65%，甲基丙烯酸甲酯78.16%~82.39%，过氧化苯甲酰0.16%~0.76%；含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计和玻璃管的反应容器中，加入配方量的甲基丙烯酸甲酯、三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐和引发剂过氧化苯甲酰，85.2℃下搅拌约52min，体系发粘，然后将预聚物倒入到模具当中，冷却到40℃左右，保温6h，然后升温至80℃，保温12h，得到阻燃聚甲基丙烯酸树脂。本专利技术的有益之处为：合成了高磷含量的阻燃剂三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐并用于聚甲基丙烯酸甲酯的阻燃，由于磷阻燃剂中含磷量较高，所以，以重量份计，在更低的阻燃剂加入量时，可以使材料达到难燃级别。具体实施方式本专利技术是含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，按质量百分数计，制备含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的配方为：三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐17.92%~22.65%，甲基丙烯酸甲酯78.16%~82.39%，过氧化苯甲酰0.16%~0.76%；含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计和玻璃管的反应容器中，加入配方量的甲基丙烯酸甲酯、三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐和引发剂过氧化苯甲酰，85.2℃下搅拌约52min，体系发粘，然后将预聚物倒入到模具当中，冷却到40℃左右，保温6h，然后升温至80℃，保温12h，得到阻燃聚甲基丙烯酸树脂。根据以上所述的含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，按质量百分数计，合成三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐的配方为：6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物9.87%~11.22%，三氯氧磷10.11%~10.54%，三乙胺4.38%~4.72%，二氯甲烷74.22%~78.37%；三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计的反应容器中，加入配方量的二氯甲烷和6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物，25℃下搅拌30min，然后将体系温度降低至-8℃左右，加入配方量的三乙胺，保持低温搅拌30min，然后向体系内滴加三氯氧磷，滴加结束后保持温度2h，然后将体系升温酯室温并继续搅拌6h，反应结束；将体系内溶剂除去，得到黄色油状产物，结晶后得到纯净产物。根据以上所述的三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，合成6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物的配方：6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物36.61%~36.24%，多聚甲醛5.08%~6.04%，二甲苯57.72%~58.31%；6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应容器中，加入配方量的二甲苯和6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物搅拌加热，温度为85℃左右时6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物完全溶解；保持温度不变，2h内分批次加入配方量的多聚甲醛；加料完毕后升温至120℃，体系出现回流，同时体系由清澈开始转变为浑浊；然后保温6h，出料；趁热用大量二甲苯洗涤沉淀物，抽滤；然后在120℃下保温48h，得到白色粉末6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物。本专利技术首先采用6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物(DOPO)和多聚甲醛以1:1的物质的量之比反应得到6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物（HDOPO）。然后HDOPO与三氯氧磷以3:1的物质的量反应得到三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐（TOPMP）。将合成的有机高含磷量阻燃剂与单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）混合，聚合后得到含磷聚甲基丙烯酸甲酯阻燃树脂。含磷阻燃剂TOPMP合成工艺路线如下：基于制备含磷阻燃剂HDOPO的总质量，按质量百分数计，其配方为：6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物（DOPO）36.61%~36.24%，多聚甲醛5.08%~6.04%，二甲苯57.72%~58.31%。HDOPO的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，加入配方量的二甲苯和DOPO，搅拌加热。当温度为85℃时DOPO完全溶解。保持同一温度，2h内分批次加入配方量的多聚甲醛。加料完毕后升温至120℃，体系出现回流，同时体系由清澈开始转变为浑浊。然后保温6h，出料。趁热用大量二甲苯洗涤沉淀物。然后放置在120℃下保温48h。得到白色粉末HDOPO。基于制备含磷阻燃剂TOPMP的总质量，按质量百分数计，其配方为：6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物（HDOPO）9.87%~11.22%，三氯氧磷10.11%~10.54%，三乙胺4.38%~4.72%,二氯甲烷74.22%~78.37%。TOPMP的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计的反应器中，加入配方量的二氯甲烷和HDOPO，25℃下搅拌30min，然后将体系温度降低酯-8℃，加入配方量的三乙胺，保持低温搅拌30min，然后向体系内滴加三氯氧磷，滴加结束后保持温度2h，然后将体系升温至25℃并继续搅拌6h,反本文档来自技高网...

【技术保护点】
含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，制备含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的配方为：三（（6‑氧代‑6H‑二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环‑6‑基）甲基）磷酸盐 17.92%~22.65%，甲基丙烯酸甲酯 78.16%~82.39%，过氧化苯甲酰 0.16%~0.76%；含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的制备步骤为：在装有搅拌器、温度计和玻璃管的反应容器中，加入配方量的甲基丙烯酸甲酯、三（（6‑氧代‑6H‑二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环‑6‑基）甲基）磷酸盐和引发剂过氧化苯甲酰，85.2℃下搅拌约52min，体系发粘，然后将预聚物倒入到模具当中，冷却到40℃左右，保温6h，然后升温至80℃，保温12h，得到阻燃聚甲基丙烯酸树脂。

【技术特征摘要】
1.含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，制备含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的配方为：
三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐17.92%~22.65%，甲基丙烯酸甲酯78.16%~82.39%，过氧化苯甲酰0.16%~0.76%；
含磷阻燃聚甲基丙烯酸树脂的制备步骤为：
在装有搅拌器、温度计和玻璃管的反应容器中，加入配方量的甲基丙烯酸甲酯、三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐和引发剂过氧化苯甲酰，85.2℃下搅拌约52min，体系发粘，然后将预聚物倒入到模具当中，冷却到40℃左右，保温6h，然后升温至80℃，保温12h，得到阻燃聚甲基丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的含磷阻燃聚甲基丙烯酸甲酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，合成三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐的配方为：
6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-氧化物9.87%~11.22%，三氯氧磷10.11%~10.54%，三乙胺4.38%~4.72%，二氯甲烷74.22%~78.37%；
三（（6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基）甲基）磷酸盐的制备步骤为：
在装有搅拌器、温度计的反应容器中，加入配方量的二氯甲烷和6-（羟甲基）-6H-二苯并[c,e]...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕波，郭永亮，崔锦峰，杨保平，郭军红，包雪梅，张秀君，周应萍，郭宏伟，胡清，姜子燕，倪恒健，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62