一种耐热阻燃聚氯乙烯板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐热阻燃聚氯乙烯板，该耐热阻燃聚氯乙烯板包含一种新型的阻燃剂，该阻燃剂的制备方法是先由氯化石蜡和对羟基苯甲酸反应制备含羧基氯化石蜡，再由含羧基氯化石蜡经酰化得含酰氯氯化石蜡，然后再与[(6

【技术实现步骤摘要】
一种耐热阻燃聚氯乙烯板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种耐热阻燃聚氯乙烯板及其制备方法，属于耐热阻燃高分子材料


技术介绍

[0002]聚氯乙烯是一种综合性能优良、价格低廉和原料来源广泛的通用塑料，其产量仅次于聚乙烯而居世界树脂产量第二位。其在生活的各个领域中的应用越来越广泛，聚氯乙烯阻燃板加工制作通常是在聚氯乙烯树脂中加入阻燃剂、增塑剂以及其他功能助剂后经挤出机挤出成型。
[0003]氯化石蜡是一种传统的聚氯乙烯辅助添加剂，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价格低廉等特点。但是阻燃效果一般，使用时需要通过其它阻燃剂复配提高阻燃效果，阻碍了其广泛应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的氯化石蜡存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种阻燃效能高的应用于PVC阻燃板的含磷溴氯化石蜡阻燃剂。其物理化学性能稳定，耐热性好，与高分子材料相容性好，而且具有增塑和成炭防滴落作用，可克服现有技术中的不足。
[0005]本专利技术的另一个目的是在于提供一种应用于PVC阻燃板的原料来源广、操作简单、反应条件温和制备所述含磷溴氯化石蜡阻燃剂的方法。
[0006]本专利技术公开了一种耐热阻燃聚氯乙烯板，其特征在于，所述耐热阻燃聚氯乙烯板由PVC树脂、氯化聚乙烯、氧化铝、三氧化二锑、硬脂酸钙、发泡剂、阻燃剂加工而成；所述阻燃剂具有式(I)所示结构：
[0007][0008][0009]其中，R为氯化石蜡链段。
[0010]本专利技术还提供了所述的阻燃剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0011]步骤(1)：制备含羧基的氯化石蜡
[0012]将氯化石蜡溶解于丁酮中，加入一定量的对羟基苯甲酸和碳酸钾，在氮气保护下，加热反应得到含羧基的氯化石蜡；
[0013]步骤(2)：制备含酰氯的氯化石蜡
[0014]将步骤(1)所得的含羧基的氯化石蜡加入到反应釜中，在反应釜中滴加过量的氯化亚砜，反应得到含酰氯的氯化石蜡；
[0015]步骤(3):制备含磷氯化石蜡一元醇
[0016]将步骤(2)制得的含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到[(6
‑
氧代
‑
6H
‑
二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环
‑6‑
基)甲基]丁二醇与缚酸剂三乙胺的混合体系中进行酯化反应得到含磷氯化石蜡一元醇；
[0017]步骤(4)：制备阻燃剂
[0018]将步骤(3)制得的含磷氯化石蜡一元醇，四溴苯酐与适量带水剂甲苯或环己烷加入到反应釜中，再加入质量分数为反应物的总质量1～5％的对甲苯磺酸，反应得到阻燃剂。
[0019]本专利技术的阻燃剂的制备方法还包括以下优选方案：
[0020]优选地，步骤(1)中氯化石蜡与对羟基苯甲酸在55
‑
80℃的温度下反应10～30h制得含有羧基的氯化石蜡。
[0021]优选地，步骤(2)中含羧基氯化石蜡与过量的氯化亚砜在回流条件下反应4～6h制得含酰氯的氯化石蜡。
[0022]优选地，步骤(3)中含酰氯的氯化石蜡与[(6
‑
氧代
‑
6H
‑
二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环
‑6‑
基)甲基]丁二醇的摩尔比为1～1.1:1。
[0023]优选地，步骤(3)酯化反应的反应条件是先在冰水浴中将含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到[(6
‑
氧代
‑
6H
‑
二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环
‑6‑
基)甲基]丁二醇与缚酸剂的混合液中反应，滴加完成后，继续在冰水浴中反应2～4h。
[0024]优选地，步骤(4)中含磷氯化石蜡一元醇与四溴苯酐的摩尔比为2:1。
[0025]优选地，步骤(4)中反应条件是在搅拌下升温至120℃～150℃，反应3～6h。
[0026]本专利技术的有益效果：本专利技术首次将传统的氯化石蜡与含磷化合物和四溴苯酐连接合成了一种新型的阻燃剂，这种含溴和磷的氯化石蜡分子中同时嵌入了溴、磷和氯三种优异的阻燃元素，三种元素协同从不同的阻燃机理产生协同增效作用，从而可表现出更高的阻燃效能，用于制备耐热阻燃聚氯乙烯板可以保证材料除具有良好的力学性能、加工性能外及良好的耐高温性能外，还具有非常好的高难燃性能，而且成本低廉。
附图说明
[0027]图1为实施例3制得的阻燃剂的红外图。
[0028]图1：2920cm
‑1和2860cm
‑1为甲基和亚甲基的伸缩振动吸收峰，1470cm
‑1和1370cm
‑1为甲基的弯曲振动吸收峰，1745cm
‑1和1690cm
‑1是酯基中C＝O的伸缩振动吸收峰，1600cm
‑1和1450cm
‑1处是P
‑
C6H5的伸缩振动吸收峰，1280cm
‑1处是P
‑
O
‑
C6H5的吸收峰，1230cm
‑1和1050cm
‑1是C
‑
O
‑
C醚键的特征吸收峰，1200cm
‑1处是P＝O的伸缩振动吸收峰，1155cm
‑1和980cm
‑1处是P
‑
C的振动特征吸收峰，745cm
‑1处是苯环二取代的C
‑
H面外弯曲振动峰，720cm
‑1处是C
‑
Cl键的伸缩振动峰，580cm
‑1处是C
‑
Br键的伸缩振动峰。
具体实施方式
[0029]以下实施例旨在进一步说明本专利技术的内容，而不是限制本专利技术的保护范围。
[0030]实施例1
[0031](1)含羧基的氯化石蜡42的制备：取20g氯化石蜡42溶解于200mL丙酮中，搅拌溶解后加入20g对羟基苯甲酸和30g碳酸钾，在氮气保护下，55℃反应30h。反应结束后，用盐酸调节pH至3.0，然后用乙醇萃取，产物在100℃下真空干燥5h，得到含羧基的氯化石蜡42。
[0032](2)含酰氯的氯化石蜡42的制备：反应釜中加入70mol含羧基的氯化石蜡42，滴加150mol氯化亚砜，搅拌升温至回流，反应6h，得到含酰氯的氯化石蜡42。
[0033](3)含磷氯化石蜡42一元醇的制备：反应釜中加入100mol[(6
‑
氧代
‑
6H
‑
二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环
‑6‑
基)甲基]丁二醇和适量的缚酸剂无水三乙胺，反应釜中通入氮气，在0℃下滴加含有103mol含酰氯的氯化石蜡42的二氯甲烷溶液，滴加完后，反应物在0℃下反应2h，反应产物经4％的碳酸氢钠溶液洗涤至PH＝7后转移至乙酸乙酯中萃取分离，有机相经蒸馏水洗涤后用无水氯化钙干燥，干燥8h后减压过滤，滤液经蒸馏除去溶剂后得到含磷氯化石蜡4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热阻燃聚氯乙烯板，其特征在于，所述耐热阻燃聚氯乙烯板由PVC树脂、氯化聚乙烯、氧化铝、三氧化二锑、硬脂酸钙、发泡剂、阻燃剂加工而成；所述阻燃剂具有式(I)所示结构：其中，R为氯化石蜡链段。2.一种阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：制备含羧基的氯化石蜡将氯化石蜡溶解于丁酮中，加入一定量的对羟基苯甲酸和碳酸钾，在氮气保护下，加热反应得到含羧基的氯化石蜡；步骤(2)：制备含酰氯的氯化石蜡将步骤(1)所得的含羧基的氯化石蜡加入到反应釜中，在反应釜中滴加过量的氯化亚砜，反应得到含酰氯的氯化石蜡；步骤(3):制备含磷氯化石蜡一元醇将步骤(2)制得的含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到[(6
‑
氧代
‑
6H
‑
二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环
‑6‑
基)甲基]丁二醇与缚酸剂三乙胺的混合体系中进行酯化反应得到含磷氯化石蜡一元醇；步骤(4)：制备阻燃剂将步骤(3)制得的含磷氯化石蜡一元醇，四溴苯酐与适量带水剂甲苯或环己烷加入到反应釜中，再加入质量分数为反应物的总质量1～5％的对甲苯磺酸，反应得到阻燃剂。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氯化石蜡与对羟基苯甲酸在55
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾小华，
申请(专利权)人：曾小华，
类型：发明
国别省市：