本发明专利技术涉及光引发/无卤阻燃剂及其制备方法和应用。先将含羟基的化合物和丙烯酰氯反应，得到丙烯酸酯化的化合物，然后将其与伯胺或仲胺反应得到含叔胺结构的化合物，再与碘甲烷反应得到含季铵盐结构的化合物，其结构如式(I)或式(II)所示。此含季铵盐结构的化合物通过离子交换改性蒙脱土，得到一种无卤的阻燃剂，并且在光聚合体系中起到引发剂的作用。本发明专利技术的光引发/无卤阻燃剂可作为光引发剂及阻燃剂在感光高分子材料和纳米阻燃复合材料领域中应用。其添加量少、分散性好，能够在不影响材料力学性能的条件下提高材料的热稳定性能，作为光聚合纳米阻燃复合材料的阻燃剂具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光引发/无卤阻燃剂、其制备方法，及其在感光高分子材料和纳米阻燃复合材料中的应用。
技术介绍
传统的卤 系阻燃剂由于其阻燃效率高而被大量用于阻燃材料的生产，但是其在提高高分子材料阻燃性的同时，会在燃烧时产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，妨碍救护及人员疏散，导致二次灾害发生。随着人们安全意识和环保意识的不断加强，卤系阻燃剂受到更多的限制，无卤阻燃成为一种必然的趋势。纳米无机阻燃剂在添加量较少的情况下，能够大幅度提高材料的阻燃性能，从而给聚合物的阻燃提供了新的途径。蒙脱土(MMT)是一种层状硅酸盐，其结构片层是纳米尺度的，片层间具有可交换的阳离子如Na、Mg等，容易与有机阳离子如季铵盐进行离子交换反应，使有机阳离子进入蒙脱土片层间，将硅酸盐片层的层间距撑大。经有机阳离子处理的蒙脱土称为有机蒙脱土(OMMT)，有机阳离子使蒙脱土由亲水性转变为亲油性。OMMT较易通过插层法制备插层型结构或者剥离型结构的具有一定阻燃性能的聚合物/OMMT纳米复合材料。它的阻燃性主要来自其中的层状硅酸盐组分的物理阻隔作用，即促进材料燃烧时成炭、抑制熔滴、降低材料的热释放速率。光聚合(又称光固化)技术作为一种新型的绿色技术，在涂料、粘合剂、印刷油墨、光刻蚀和生物材料等方面有着广泛的应用。此技术是指在光(紫外或可见光)的作用下，液态低聚物(包括单体)经过交联聚合而形成固态产物的过程。光引发剂(photoinitiator)是一种含有光敏基团的化合物，能吸收辐射能，激发后产生具有引发活性的中间体(自由基或阳离子)。它是光聚合体系的关键组成部分，直接关系到配方体系在光照射时低聚物及稀释剂能否迅速由液态转变成固态。光聚合具有聚合速度快、无溶剂等特点，光聚合制备有机无机/纳米复合材料常用的方法是原位(in-situ)光聚合，就是将改性或没有经过改性的纳米无机物直接填充、分散在光聚合体系中，制备得到复合材料。近年来利用光聚合制备有机/无机复合材料也有广泛的应用。但是用插层法制备具有光引发活性的无卤阻燃剂，并通过原位光聚合制备具有阻燃性能的有机/无机纳米复合阻燃材料尚未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类化合物。本专利技术的另一目的目的在于提供该类化合物的制备方法。本专利技术进一步的目的是提供该类化合物通过离子交换改性蒙脱土制备光引发/无卤阻燃剂。本专利技术更进一步的目的是提供光引发/无卤阻燃剂作为光引发剂和阻燃剂在感光高分子材料和纳米阻燃复合材料中的应用。本专利技术公开了如通式⑴或(II)所示的化合物权利要求1.通式⑴或(II)所示的化合物2.权利要求I所述化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)将I摩尔份数含羟基的化合物和1-1.5摩尔份数的三乙胺在室温下溶于有机溶剂中得溶液A，将溶液A置于冰水浴中，使其温度降至0-5°C ；(2)将1-1.5摩尔份数的丙烯酰氯在室温下溶于有机溶剂得溶液B，将溶液B滴加到溶液A中，反应12-24小时，得到式(III)表示的化合物，3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的质子溶剂为甲醇或乙醇。4.权利要求I所述的化合物通过离子交换改性蒙脱土制备光引发/无卤阻燃剂，其特征在于包括以下步骤 a.将I质量份数的蒙脱土加入到50-100体积份数的水中，在30-60°C下搅拌2_5小时，得到混合物D ； b.将等离子交换容量权利要求I所述化合物溶于50-100体积份数的乙醇中，将此溶液加入到混合物D中，搅拌8-20小时，得到混合物E ； c.将混合物E过滤，用水和乙醇洗涤，直到洗涤液中不能检测到碘离子为止，得到固体F ； d.固体F在30-50°C下真空干燥20-40小时后，研磨，过300目的不锈钢筛，即得到光引发/无卤阻燃剂。5.权利要求4所述的光引发/无卤阻燃剂作为光引发剂和阻燃剂在感光高分子材料和纳米阻燃复合材料中的应用。6.一种光聚合组合物，其特征在于由下列成分组成 A.45-70wt%至少含有一个不饱和双键的光反应性树脂； B.27-40wt%至少含有一个不饱和双键的的单体； C.3-12wt%权利要求4所述的光引发/无卤阻燃剂； D.0_3wt*% 二乙醇胺。7.根据权利要求6所述的光聚合组合物，其特征在于所述不饱和光反应性树脂为环氧丙烯酸树脂、环氧甲基丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚酯甲基丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚氨酯甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯甲基丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂或聚醚甲基丙烯酸树脂。8.根据权利要求7所述的光聚合组合物，其特征在于所述单体为单官能团、双官能团或多官能团丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体。全文摘要本专利技术涉及光引发/无卤阻燃剂及其制备方法和应用。先将含羟基的化合物和丙烯酰氯反应，得到丙烯酸酯化的化合物，然后将其与伯胺或仲胺反应得到含叔胺结构的化合物，再与碘甲烷反应得到含季铵盐结构的化合物，其结构如式(I)或式(II)所示。此含季铵盐结构的化合物通过离子交换改性蒙脱土，得到一种无卤的阻燃剂，并且在光聚合体系中起到引发剂的作用。本专利技术的光引发/无卤阻燃剂可作为光引发剂及阻燃剂在感光高分子材料和纳米阻燃复合材料领域中应用。其添加量少、分散性好，能够在不影响材料力学性能的条件下提高材料的热稳定性能，作为光聚合纳米阻燃复合材料的阻燃剂具有广阔的应用前景。文档编号C08K3/34GK102617375SQ201210068740公开日2012年8月1日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日专利技术者吴雅, 聂俊, 肖浦 申请人:北京化工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂俊，吴雅，肖浦，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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