Schiff-HCCP阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂技术

技术编号:30174100 阅读:35 留言:0更新日期:2021-09-25 15:33
Schiff

【技术实现步骤摘要】
Schiff

HCCP阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂


[0001]本专利技术涉及阻燃材料
,尤其指一种Schiff

HCCP阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂。

技术介绍

[0002]高分子材料因其优异的性能目前已被广泛应用于电子通信、生物医药、航空航天、汽车工业、建筑等诸多领域,但是,许多高分子材料,如环氧树脂,具有高可燃性,在高温下容易分解燃烧,危害到人类生命和财产安全,需要往其中加入阻燃剂来赋予其难燃性。
[0003]中国专利文献108383878A公开了一种反应型环磷腈阻燃剂的制备及使用方法。该方案通过两次亲核取代对六氯环三磷腈进行侧基官能化,合成2,2,4,6

四苯氧基

4,6

二对羧基苯氧基环三磷腈,这种环磷腈阻燃剂作为反应型阻燃剂,可与环氧树脂、PET或PBT等聚合物发生化学反应。但是,从该文献中的实验结果来看,该阻燃剂添加含量在15%左右时,改性环氧树脂的极限氧指数才能达到29.2%,燃烧等级才能达到UL94V

0,阻燃剂的添加量较大,这也从侧面反映了其阻燃效果仍有待提高,此外,高剂量的阻燃剂还有可能会导致高分子复合材料的力学性能减弱,因为较高的添加量会使阻燃剂和树脂基团的相容性变差,在此基础上再引入化学键弱的物质则会导致复合材料的力学性能减弱。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一是提供一种阻燃效果好且使用时添加剂量更低的Schiff
>‑
HCCP阻燃剂。
[0005]为了实现上述目的,本专利技术提供一种Schiff

HCCP阻燃剂,其结构式为:。
[0006]另一方面,本专利技术还涉及上述Schiff

HCCP阻燃剂的制备方法,其制备过程包括以下步骤:
一、按以下路线制备对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱:;二、按以下路线制备所述Schiff

HCCP阻燃剂:。
[0007]具体而言,在步骤一中:取适量对甲苯胺溶解于有机溶剂中,加入适量水杨醛,搅拌,反应温度为0~60℃,反应时间为1~4 h,得到黄色透明溶液,继续反应至无对甲苯胺,冷却后析出黄色针形晶体,抽滤洗涤,重结晶干燥,得到对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱。
[0008]其中,步骤一中的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、THF、DMF中的一种或两种。
[0009]其中,步骤一中对甲苯胺与水杨醛的摩尔比为(1~4):(1~3)。
[0010]进一步地,在步骤二中:取适量六氯环三磷睛溶解于有机溶剂中,并加入适量无水碳酸钾,搅拌溶解后向其中加入适量溶解于有机溶剂中的对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱,回流反应5~8 h,反应温度为60~90℃,蒸干至原体积的五分之一,冷却抽滤,淋洗滤饼,得到白色固体,即为Schiff

HCCP阻燃剂。
[0011]其中,步骤二中的有机溶剂选自THF、DMF、三氯甲烷中的一种或两种。
[0012]其中,步骤二中六氯环三磷睛与对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱的摩尔比为(6~12):(1 ~2)。
[0013]最后,本专利技术还涉及一种改性环氧树脂,其中添加有前面所述的Schiff

HCCP阻燃剂。
[0014]进一步地,该改性环氧树脂采用以下步骤制备得到:取适量环氧树脂和Schiff

HCCP阻燃剂,环氧树脂在大约70℃条件下加热以提高其流动性,Schiff

HCCP阻燃剂在大约120℃条件下加热融解,之后将两者降温至75℃以下,再搅拌混合均匀,即得所述改性环氧树脂,所得改性环氧树脂中Schiff

HCCP阻燃剂的质量百分数为3 %~7 %。
[0015]本专利技术提供的阻燃剂是一种由磷腈衍生物和席夫碱的复合化合物合成的反应型阻燃剂,并且,经过对添加上述阻燃剂的环氧树脂复合材料进行阻燃和热性能测试,证明添加上述阻燃剂后能够提升复合材料的玻璃化转变温度,且具有较好的热稳定性,与
技术介绍
文献中的阻燃剂相比,上述阻燃剂在添加剂量较低(7%)的情况下也能保证良好的阻燃效果。其中,磷腈和席夫碱都有阻燃性能,他们合成的复合阻燃结构可以使最终的材料具有优
异的阻燃性能,而且复合结构的侧基可以与环氧树脂反应,并且它可以参与环氧树脂的固化,经过以上这些过程就可以提高阻燃剂与基体之间的相容性和热稳定性,因此,添加有该阻燃剂的改性环氧树脂是一种力学性能优良,阻燃性能优异的复合材料。另外值得一提的是,本专利技术提供的制备Schiff

HCCP阻燃剂的工艺简单,反应温度低,安全性高,对于设备的要求低,更易于工业上规模化生产应用。
附图说明
[0016]图1为实施例中所制备的Schiff

HCCP阻燃剂的红外光谱图。
[0017]图2为实施例中所制备的Schiff

HCCP阻燃剂的氢谱图。
[0018]图3为实施例1

4中添加了Schiff

HCCP阻燃剂的复合材料的热TG测试结果图。
[0019]图4为实施例1

4中添加了Schiff

HCCP阻燃剂的复合材料的热DTG测试结果图。
具体实施方式
[0020]为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步的说明,实施例提及的内容并非对本专利技术的限定。需要提前说明的是,以下实施例是在实验室完成的,本领域技术人员应当明白,实施例中给出的各组分用量仅代表了各组分之间的配比关系,而非具体的限定。
[0021]一、Schiff

HCCP阻燃剂的制备。
[0022]1、对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱的制备。
[0023]对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱的制备路线如下所示:。
[0024]具体操作过程为:将0.1~0.4 mol对甲苯胺和 80~120 ml有机溶剂,加入到150 ml 三口烧瓶中,将0.1~0.3 mol水杨醛慢慢滴加到反应瓶中,温度控制在0~60℃,电动搅拌反应1~4 h,得到一种黄色透明的溶液,用薄层色谱跟踪反应,直至无对甲苯胺,将反应液倒入250ml浇杯中,用冰水冷却,析出大量的黄色针形晶体,抽滤,用冰的有机溶剂洗涤3~4次,用乙醇或甲醇或一定比例的两种混合溶剂重结晶,得到黄色针形晶体,置于真空干燥箱中,温度控制在40℃左右,干燥3~5 h,其产率为92.1%。
[0025]其中,上述有机溶剂可以选自甲醇、乙醇、丙酮、THF(四氢呋喃)、DMF(N,N

二甲基甲酰胺)中的一种或两种。
[0026]2、Schiff

HCCP阻燃剂的制备。
[0027]Schiff

HCCP阻燃剂的制备路线如下所示:

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.Schiff

HCCP阻燃剂,其特征在于,结构式为:。2.权利要求1所述的Schiff

HCCP阻燃剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:一、按以下路线制备对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱:;二、按以下路线制备所述Schiff

HCCP阻燃剂:。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤一中:取适量对甲苯胺溶解于有机溶剂中,加入适量水杨醛,搅拌,反应温度为0~60℃,反应时间为1~4 h,得到黄色透明溶液,继续反应至无对甲苯胺,冷却后析出黄色针形晶体,抽滤洗涤,重结晶干燥,得到对氨基苯胺缩水杨醛席夫碱。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤一中的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、THF、DMF中的一种或两种。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤一中对甲苯胺与水杨醛的摩尔比
为(1~4):(1~3)。6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤二中:取适量六氯环三磷睛溶解于有机溶剂中,并加入适量无水碳酸钾,搅拌溶解后向其中加入适量溶解于有机溶剂中的对氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉林李薇李昶红黄耿
申请(专利权)人:衡阳师范学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1