含氮磷的表面迁移性阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂及其制备方法，其制备方法包括如下步骤：（1）将2,2‑双(3‑氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛在溶剂中加热，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂。一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂及其制备方法，随着固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大；当阻燃剂含量达到5‑10%时，固化物可以达到UL‑94，V‑0级，阻燃效果好。该制备方法能快速制出含氮磷的表面迁移性阻燃剂制品，且工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。

【技术实现步骤摘要】
含氮磷的表面迁移性阻燃剂及其制备方法
本专利技术涉及阻燃剂
，具体涉及一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂及其制备方法。
技术介绍
卤系阻燃剂是含有卤素元素并以卤素元素起阻燃作用的一类阻燃剂。卤系的四种卤系元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)都具有阻燃性，阻燃效果按F、Cl、Br、I的顺序依次增强。以碘系阻燃剂最强。生产上，只有氯类和溴类阻燃剂被大量使用．而氟类和碘类阻燃剂少有应用，这是因为含氟阻燃剂中C-F键太强而不能有效捕捉自由基．而含I阻燃剂的C-I键太弱易被破坏．影响了聚合物性能(如光稳定性)，使阻燃性能在降解温度以下就已经丧失。9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，简称DOPO，其结构中含有P-H键，对烯烃、环氧化合物和羰基化合物极具活性，可反应生成许多衍生物。DOPO及其衍生物由于分子结构中含有联苯环、菲环、O=P－O键，所以比普通的有机磷酸酯具有更强的阻燃性能。由Saito于1972年首次报道其合成路线。DOPO及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂，其合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久。在提高材料的阻燃性能的同时，不影响材料的力学强度等机械性能。其可用于聚酰胺、线性聚酯、聚氨酯、环氧树脂等多种材料阻燃处理，国外已广泛用于电子设备用塑料、铜衬里压层、电路板等材料的阻燃。虽然具有良好的阻燃性能，但是随着加入量的增加，会对材料本身的性能带来一些不利的影响。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的之一在于，提供一种配方合理，易于实现，阻燃效果好的含氮磷的表面迁移性阻燃剂。本专利技术的目的之二在于，提供一种能快速制作出上述含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，随着固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大;当阻燃剂含量达到5～10%时，固化物可以达到UL94，V-0级。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案是：一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂，其结构式如下：。一种上述的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，其包括以下步骤：（1）将2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛在溶剂中加热，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂。其反应过程为：作为本专利技术的一种改进，所述步骤（1）中2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛的摩尔比为1:2。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（1）中反应时间为8～10h。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（1）中加热温度为62～68℃，较佳的，加热温度优选为65℃。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（1）中溶剂为乙醇、DMF或DMSO。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（1）中溶剂的加入量为2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛质量和的6～12倍。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（2）中的DOPO和步骤（1）中的五氟苯甲醛的摩尔比为1:1。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（2）中的反应温度为62～68℃，较佳的，加热温度优选为65℃。作为本专利技术的一种改进，所述步骤（2）中的反应时间为4～6h。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的配方合理，引入了大量的氟元素，可以使阻燃剂在固化物中具有一定的表面迁移性，使固化物中阻燃剂的含量由内到外逐渐增加，使固化物表面含阻燃剂量最高，使其添加量低，阻燃效果优异；同时虽然在阻燃剂上引入了氟元素，但是由于C-F键太强而不能有效捕捉自由基，使阻燃剂具有优异的热稳定性；随着固化物中磷含量的增加，固化物的阻燃性增大;当阻燃剂含量达到5～10%（含磷量为0.25wt%～0.5wt%）时，固化物可以达到UL-94，V-0级，阻燃效果好。本专利技术提供的制备方法能快速制出含氮磷的表面迁移性阻燃剂制品，且工艺步骤简洁，易于实现，生产率高。下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步说明。附图说明图1是本专利技术的核磁谱图。具体实施方式实施例1：一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂的合成步骤为：（1）将11.1g的2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和13.1g的五氟苯甲醛在65℃的145g乙醇中加热8h，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将14.4g的DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中在65℃条件下4h加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂，产率83.4%。其红外测试结果如下：FTIR(KBr)：N-H伸缩振动峰3410cm-1，C-N特征峰1288cm-1，P-O-C特征峰1032cm-1,P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P=O特征峰1212cm-1。核磁谱图如图1所示，核磁测试结果如下：1H-NMR（400MHz,DMSO-d6）δ7.50（k，2H），7.30-7.31（j，6H），7.20（i，2H），7.05（g，2H）,6.91（f，4H），6.88（e，2H），6.79（d，2H），6.35（c，4H），4.00（b，2H）,3.90（a，2H）。实施例2：一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂的合成步骤为：（1）将13.36g的2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和15.68g的五氟苯甲醛在65℃的232gDMF中加热10h，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将17.28g的DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中在65℃条件下6h加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂，产率89.6%。其红外测试结果如下：FTIR(KBr)：N-H伸缩振动峰3390cm-1，C-N特征峰1268cm-1，P-O-C特征峰1031cm-1,P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P=O特征峰1208cm-1。实施例3：一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂的合成步骤为：（1）将8.35g的2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和9.8g的五氟苯甲醛在65℃的217.8gDMSO中加热9h，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将10.8g的DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中在65℃条件下5h加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂，产率87.2%。其红外测试结果如下：FTIR(KBr)：N-H伸缩振动峰3370cm-1，C-N特征峰1292cm-1，P-O-C特征峰1032cm-1,P-O-Ph特征峰1231cm-1，P-Ph特征峰1595cm-1，P=O特征峰1215cm-1。应用实施例：按照表1称取物料：表1将含氮磷的表面迁移性阻燃剂和聚苯乙烯混合均匀；加入双螺杆挤出机中，在机组温度200-220℃、模头温度210℃、螺杆转速200rpm的条件下，挤出造粒，再经干燥，冷却，得到阻燃聚苯乙烯样品。对该样品进行UL94垂直燃烧试验，结果表2所示：表2上述实施例仅为本专利技术较好的实施方式，本专利技术不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本专利技术保护范围内。具体的，本专利技术提供的含氮磷的表面迁移性阻燃剂具有以下优点：（1）本专利技术的一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂，随着固化物中磷含量的增加，固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂，其特征在于，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种含氮磷的表面迁移性阻燃剂，其特征在于，其结构式如下：。2.一种权利要求1所述的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）将2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛在溶剂中加热，反应结束后，得含有中间产物I的反应体系；（2）将DOPO加入到步骤（1）得到的含有中间产物I的反应体系中加热，反应结束后，洗涤、干燥，得含氮磷的表面迁移性阻燃剂。3.根据权利要求2所述的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷和五氟苯甲醛的摩尔比为1:2。4.根据权利要求2所述的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中反应时间为8～10h。5.根据权利要求2所述的含氮磷的表面迁移性阻燃剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：查家华，杨世斌，
申请(专利权)人：东莞市道尔化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44