对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂技术

对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂，涉及阻燃材料技术领域，前述对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂具有全新分子结构，其中未含有卤系元素，是一种绿色无卤环保阻燃剂，在热裂解或燃烧时不会对环境造成污染，有利于环保和可持续发展，经过对添加上述阻燃剂的环氧树脂复合材料进行阻燃和耐热性能测试，在上述阻燃剂添加剂量较低的情况下也能保证良好的阻燃效果。另外值得一提的是，本发明专利技术提供的制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的工艺简单，反应温度较低，安全性较高，对于设备的要求较低，更易于工业上规模化生产应用。更易于工业上规模化生产应用。

【技术实现步骤摘要】
对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO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
，尤其指一种对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂。

技术介绍

[0002]高分子材料的性能优异，在当下诸多领域都得到广泛应用，但许多高分子材料，如环氧树脂，具有高可燃性，在高温下容易分解燃烧，存在较大的危害性，因此往往需要向其中加入阻燃剂来赋予其难燃性。
[0003]中国专利文献110156840A公开了一种含DOPO的磷氮型阻燃剂。先以H、C1
‑
C18烷基、C6
‑
C18芳基、C3
‑
C18杂芳基、稠合环烷基芳基、稠合环烷基杂芳基、稠合杂环基芳基、稠合杂环基杂芳基、以及硼，硅、氧、硫、羰基或硫酰基取代的C1
‑
C18烷基中的一种或两种构成R1、R2，再将R1、R2通过饱和/不饱和烷基相连接，或与N原子构成杂芳基、稠合环烷基芳基、稠合环烷基杂芳基、稠合杂环基芳基或稠合杂环基杂芳基得到。但是阻燃剂添加量在至少10wt％时该阻燃材料才能达到V0级别，对于一些尼龙材质而言，阻燃剂的添加量甚至需要达到15 wt％，可见其阻燃剂添加量较大，这不仅增大了使用成本，而且也从侧面反映了其阻燃效果仍有待提高，另外，阻燃剂的添加量过高甚至有可能会在一定程度上影响高分子复合材料的力学性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂，在添加剂量较低时仍能取得较好的阻燃效果。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂，其结构式为：。
[0006]另一方面，本专利技术还涉及上述对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的制备方法，其包括以下步骤：一、按以下路线制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱：
；二、按以下路线制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂：。
[0007]具体而言，在步骤一中，取适量的对氨基苯甲酸溶解于有机溶剂，搅拌溶解后加入适量对羟基苯甲醛，在45～85℃下冷凝回流，反应2～6.0h后向烧瓶中滴加碱性物质的无水乙醇溶液（例如可以是含有碱性物质的饱和无水乙醇溶液），控制pH值至5.0~8.0即析出橙黄色固体，继续反应2.0h后，经过抽滤、洗涤、干燥、研磨，即得橙黄色粉末固体状的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱。
[0008]其中，所述碱性物质适量的无水乙醇溶液中的碱性物质为KOH、NaOH、三乙胺、乙二胺中的一种或多种。
[0009]进一步地，在步骤二中，取适量的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱溶解于有机溶剂，得到深褐色溶液，再加入DOPO，在50～80℃下冷凝回流，溶液由最初的橙黄色澄清液体逐渐变为无色溶液，随着反应的进行而生成白色固体，反应2.0~5.0h停止，经抽滤、洗涤、干燥，即得到白色固体状的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂。
[0010]其中，所述对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱和DOPO的物质的量之比为1：（2~4）。
[0011]其中，在步骤一或步骤二中，所述有机溶剂为THF、MDF、乙腈、DMSO、甲醇、乙醇中的一种或两种。
[0012]最后，本专利技术还涉及一种改性环氧树脂，其中添加有上述的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂。
[0013]进一步，该改性环氧树脂采用以下步骤制备得到：对4,4
‑
二胺基二苯甲烷进行加热熔融，待4,4
‑
二胺基二苯甲烷降温到100℃左右后，将其与固化剂以及对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂混合并搅拌均匀，接着加入水浴条件下的环氧树脂混合并搅拌均匀，固化后得到改性环氧树脂。
[0014]其中，在上述制备改性环氧树脂的步骤中，固化操作包括以下步骤：室温固化20h，然后于100℃温度下固化3h，再放置于160℃真空干燥箱中固化1h，然后自然冷却至室温。
[0015]其中，在上述制备改性环氧树脂的步骤中，所制得的改性环氧树脂中对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的质量含量为1%～7%。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂仅需添加较低剂量至环氧树脂复合材料即可具备良好的阻燃效果，这不仅降低了阻燃剂的使用成本，而且还能降低高分子复合材料的力学性能受到影响的风险；不仅如此，该阻燃剂具有全新分子结构，其中未含有卤系元素，是一种绿色无卤环保阻燃剂，在热裂解或燃烧
时不会对环境造成污染；另外，本专利技术提供的制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的工艺简单，反应温度较低，对于设备的要求较低，更易于工业上规模化生产应用，生产过程的安全性也较高。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中所制备的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱的红外光谱图。
[0018]图2为本专利技术实施例中对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的氢谱图。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]一、对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的制备。
[0021]1、对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱的制备。
[0022]对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱的制备路线如下所示：。
[0023]具体操作过程为：称取0.1～0.3mol的对氨基苯甲酸，溶解于50ml有机溶剂，搅拌溶解后再向三口烧瓶中加入0.1～0.4mol对羟基苯甲醛，在45～85℃下冷凝回流，反应2～6.0h后向烧瓶中滴加碱性物质的(乙二胺)无水乙醇溶液（例如可以是含有碱性物质的饱和无水乙醇溶液），控制pH值：5.0～8.0，瞬间出现橙黄色固体析出，再反应2小时，然后抽滤，使用无水乙醇洗涤三次，于40℃的真空干燥箱中3～5.0h，再将干燥后的固体进行研磨，最终得到橙黄色粉末固体，即对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱。
[0024]图1为对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱的红外光谱图，由图可知，醛上
‑
CHO的吸收峰和对氨基苯甲酸的 N
‑
H的吸收峰在化合物的吸收谱图中消失，可以说明原料发生缩合反应。并且化合物在1606.12 cm
‑
1处出现了较强的C=N伸缩振动带，观察其峰尖而窄，由此说明有生成席夫碱。所以选用对氨基苯甲酸作为提供N
‑
H的原料，来与有机醛进行反应以制备席夫碱。
[0025]2、对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的制备。
[0026]对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的制备路线如下所示：。
[0027]具体操作过程为：称取0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂，其特征在于，结构式为：。2.权利要求1所述的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、按以下路线制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱：；二、按以下路线制备对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO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：取适量的对氨基苯甲酸溶解于有机溶剂，搅拌溶解后加入适量对羟基苯甲醛，在45～85℃下冷凝回流，反应2～6.0h后向烧瓶中滴加碱性物质的无水乙醇溶液，控制pH值至5.0~8.0即析出橙黄色固体，继续反应2.0h后，经过抽滤、洗涤、干燥、研磨，即得橙黄色粉末固体状的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述碱性物质适量的无水乙醇溶液中的碱性物质为KOH、NaOH、三乙胺、乙二胺中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱/DOPO阻燃剂，其特征在于，在步骤二中：取适量的对氨基苯甲酸缩对羟基席夫碱溶解于有机溶剂，得到深褐色溶液，再加入DOPO，在50～80℃下冷凝回流，溶液由最初的橙黄色澄清液体逐渐变为无色溶液，随着反应的进行而生成白色固...

【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：