一类生物基阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一类生物基阻燃剂及其制备方法。本发明专利技术生物基阻燃剂结构式见式(2)。方法是首先在搅拌条件下，将DOPO与5‑HMF在溶剂中按摩尔比为1:1的比例混合，升温到50‑120℃下反应3‑8小时，过滤并真空干燥，即得；搅拌条件下，将具有结构式(1)化合物与含有双官能团的化合物在溶剂中按摩尔比为1:1的比例混合，并加入适量催化剂，氮气环境中升温到20‑120℃下反应6‑24小时，除去溶剂并干燥，即得。本发明专利技术化合物能够作为阻燃添加剂使用，进而增加生物质化合物在阻燃添加剂领域的应用，为阻燃添加剂的可再生来源提供一种可行的实施方案。

A class of bio-based flame retardants and their preparation methods

The invention discloses a bio-based flame retardant and a preparation method thereof. The structural formula of the bio-based flame retardant of the invention is shown in formula (2). The method is to mix DOPO with 5 HMF in a ratio of 1:1 in the solvent under stirring conditions, then react at 50 120 C for 3 8 hours, filter and vacuum drying. Under stirring conditions, mix the compounds with structure formula (1) and the compounds with double functional groups in a ratio of 1:1 in the solvent, and add appropriate amount of catalyst, nitrogen environment. When the temperature rises to 20 120 C, the reaction lasts 6 24 hours, and the solvent is removed and dried. The compounds of the invention can be used as flame retardant additives, thereby increasing the application of biomass compounds in the field of flame retardant additives, and providing a feasible implementation scheme for the renewable sources of flame retardant additives.

【技术实现步骤摘要】
一类生物基阻燃剂及其制备方法
本专利技术属于阻燃剂领域，具体涉及了一类含呋喃环和磷的生物基阻燃剂及其制备方法。
技术介绍
高分子材料是当今社会用的最广的一类基础材料，其原料一般来源于石化资源。但是石化资源是不可再生资源，过度依赖于地球储量并且随着其过度消耗，已经引起了全球的能源和环境危机。为了解决该问题，必须寻找不可再生资源的替代产品，形成可持续发展模式。生物质材料由于储量丰富，具有环境友好、可再生等特点而成为解决方案之一，引起了广泛的关注。阻燃剂是一种能够显著改善可燃易燃材料燃烧性能的化工助剂，广泛应用于材料的阻燃加工中。目前阻燃剂作为一种化学化工产品，其制备的原料主要来源于石化资源，因此利用生物质能源来制备阻燃添加剂具有非常重要的意义。呋喃及其衍生物作为一种重要的生物质化合物，引起了人们的研究兴趣。近年来，呋喃及其衍生物的研究热点主要集中于5-羟甲基糠醛等，通过它们可以合成一系列具有可再生特性的化学化工产品。因此，通过5-羟甲基糠醛等生物质化合物作为原料可以制备得到具可再生特性的阻燃添加剂。本专利技术利用5-羟甲基糠醛为原料，通过与DOPO反应得到含两个羟基的中间体，将该中间体与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类生物基阻燃剂，其特征在于该结构式如下式(2)所示：

【技术特征摘要】
1.一类生物基阻燃剂，其特征在于该结构式如下式(2)所示：其中:R1任选自C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基以及C1-C18的胺基中的一种；R2任选自C1-C18的烷基、C1-C18的烷氧基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基中的一种；R3，R4任选自C1-C18的烷基、C3-C18的杂芳基、C6-C18的芳基；n任选自1，2，3或4。2.如权利要求1所述的一类生物基阻燃剂，其特征在于：所述C1-C18的烷基为碳原子数为1-18的直连烷基、带支链烷基、含有芳香环的烷基或含有磷酸酯基团的烷基；其中，带有芳香环的烷基由芳基上的任意氢原子被烷基取代后形成的芳香族化合物，该芳香族化合物上的烷基失去任一氢原子而形成；含有磷酸酯基团的烷基由磷酸酯基团中的磷原子与烷基直接相连形成的膦酸酯化合物，该膦酸酯化合物上的烷基失去任意氢原子而形成。3.如权利要求1所述的一类生物基阻燃剂，其特征在于：所述C1-C18的烷氧基为碳原子数为1-18的直连烷氧基、带支链烷氧基、含有芳香环的烷氧基，是由C1-C18的醇失去羟基上的氢原子而形成的基团；其中，带有芳香环的烷氧基包括带有芳香环的醇失去羟基上的氢原子而形成的烷氧基和芳香环直接与羟基相连的酚失去羟基的氢原子而形成的烷氧基。4.如权利要求1所述的一类生物基阻燃剂，其特征在于：所述C6-C18的芳基是芳香环碳原子数为6-18且芳香环上不含有杂原子的芳香族化合物分子中，芳香环上失去任意一个氢原子后形成的基团；C6-C18指的是芳基中不含杂原子的芳香环上的碳原子数为6-18；不含有杂原子芳香环的芳香族化合物是指共轭的方向体系中，不包含N、O、S等杂原子。5.如权利要求1所述的一类生物基阻燃剂，其特征在于：所述C3-C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，陶伟，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33