[发明专利]一种含磷氮阻燃聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种含磷氮阻燃聚合物，其特征在于，包括第一可聚单体，所述第一可聚单体为同时具有活性双键和磷氮阻燃元素的单体分子，其分子结构式如下：

；所述的含磷氮阻燃聚合物通过所述第一可聚单体均聚而成，其分子结构式为：

；其中，R₃为H原子或甲基，n为2～6的整数，R₄为甲基或乙基。

2.根据权利要求1所述的含磷氮阻燃聚合物，其特征在于，还包括第二可聚单体，所述第二可聚单体的分子结构式为：

；所述的含磷氮阻燃聚合物通过所述第一可聚单体和所述第二可聚单体共聚而成，其分子结构式为：

；其中，m为1～300的整数，R₁和R₃为H原子或甲基，R₂为苯基或-COOCH₃；n为2～6的整数，R₄为甲基或乙基。

3.一种制备权利要求2所述的含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)制备所述第一聚合单体；

首先，按照反应摩尔比将含有胺基的醇类化合物，醛类化合物溶解在第一溶剂中，将温度升至20～80℃，此时，再将按反应摩尔比的亚磷酸二甲酯或者亚磷酸二乙酯缓慢滴加进反应体系中，保持反应温度不变，待反应完成后，通过旋蒸、洗涤对产物进行提纯，最终得到一前驱体，所述前躯体的分子结构式如下：

，其中，n为2～6的整数，R₄为甲基或乙基；然后，按照反应摩尔比取出所述前驱体并溶解在所述第一溶剂中，加入缚酸剂三乙胺，将温度降至-10～10℃，缓慢滴加丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯，待反应结束后，经过滤、水洗即可得到纯净的第一聚合单体；

步骤2)将所述第一聚合单体通过自由基本体聚合法、自由基溶液聚合法、自由基悬浮聚合法或自由基乳液聚合法，在引发剂引发下，均聚或者与所述第二聚合单体自由基共聚，得到含磷氮阻燃聚合物。

4.根据权利要求3所述的制备含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于：所述胺基的醇类化合物的结构式可表达为HO(CH₂)_xNH₂，其中，x为2～6之间的自然数，分别对应的化合物为乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、5-氨基-1-戊醇和6-氨基-1-己醇；所述醛类化合物为甲醛溶液或多聚甲醛；所述第一溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙醚、氯仿、甲醇或乙醇。

5.根据权利要求3所述的制备含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于：所述自由基本体聚合法的具体步骤为：将按单体总质量5～100％的第一聚合单体和95～0％的第二聚合单体搅拌至均匀，形成稳定的单体分散液；加入相对于单体总质量的0.02～3％的油溶性自由基引发剂，加热到50～100℃的引发温度后，聚合反应开始；等到单体转化率在30％以下时，将粘稠混合物在60～150℃聚合，直至反应完全。

6.根据权利要求3所述的制备含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于：所述自由基溶液聚合方法的具体步骤为：将按单体总质量5～100％的第一聚合单体和95～0％的第二聚合单体搅拌至均匀，加入到第二溶剂中，搅拌形成稳定的单体溶液；加入油溶性自由基引发剂，在30～90℃下聚合，直至反应完全；除去第二溶剂，得到含磷氮阻燃聚合物。

7.根据权利要求3所述的制备含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于，所述自由基悬浮聚合法的具体步骤为：将按单体总质量1～7倍的去离子水和0.05～5％的分散剂搅拌均匀后，加入按单体总质量5～100％的第一聚合单体、95～0％的第二聚合、0.02～4％的油溶性自由基引发剂；搅拌成均相溶液后在30～100℃搅拌聚合，待反应完全后，过滤、洗净、烘干后得到颗粒状固体即为含磷氮阻燃聚合物。

8.根据权利要求3所述的制备含磷氮阻燃聚合物的方法，其特征在于：所述自由基乳液聚合法的具体步骤为：将按单体总质量1～7倍的去离子水、0.1～5％的乳化剂和0.02～5％的水溶性自由基引发剂搅拌均匀后，加入按单体总质量5～100％的第一聚合单体、95～0％的第二聚合单体；在5～80℃搅拌聚合，待反应结束后，破乳分离出固体粉末产物即磷氮聚合物。