[发明专利]一种含磷环氧树脂阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂及其制备方法，更具体的说是涉及一种含磷环氧树脂阻燃剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂以其优良的粘结性、耐腐蚀性、耐化学性、耐热和耐寒性、电绝缘性能及物理机械性能，广泛应用于包装材料、涂料、土木、建筑、胶粘剂、电子及航空等领域。但普通环氧树脂的氧指数仅为19.8%左右，属于易燃物质，其易燃性及离火后的持续自燃使其在很多的领域中的应用受到限制。因此，如何提高环氧树脂的阻燃性能已经引起了国内外研究者的广泛关注。

最初，由于含卤阻燃剂对环氧树脂材料具有较高的阻燃效果，所以在高分子复合材料方面应用得较多。最近，由于含卤阻燃剂在燃烧过程中会产生大量的烟雾且释放出来的气体有毒，腐蚀性大，出于环境保护的要求，无卤阻燃替代技术的需求十分迫切。

CN 102675600中公开了一种含溴环氧树脂阻燃剂的制备方法。该阻燃剂主链上含有四溴双酚A，可以达到阻燃效果，但由于含有卤素，对环境有影响。

有机磷系阻燃剂大都属于添加型阻燃剂，具有相对较低的毒副作用及阻燃效果较好的特点，是今后主要发展的无卤阻燃剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含磷环氧树脂阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂由季戊四醇、三氯氧磷和酚类化合物制备的，具有较高的阻燃效果。

本发明采用的技术方案：一种含磷环氧树脂阻燃剂及其制备方法，包括下列步骤：

　　A、季戊四醇螺环磷酸酯的制备

按摩尔比季戊四醇:三氯氧磷=1:2-10加入反应器中，边搅拌边加热，在60-140℃条件下反应2-12小时。将反应混合液冷却至室温，过滤反应混合液，用二氯甲烷洗涤滤饼。在50-150℃条件下烘干4-20小时，得白色粉状季戊四醇螺环磷酸酯。

B、含磷阻燃剂的制备

　　按摩尔比季戊四醇螺环磷酸酯:双酚S=1:0.6-1.4加入反应器中，加入溶剂乙腈之后，滴加三乙胺。边搅拌边升温至沸腾，恒温反应2-14小时。将反应混合液冷却至室温，过滤反应混合液，用乙腈洗涤滤饼。在50-200℃条件下烘干4-20小时，得含磷阻燃剂。

步骤A中所述季戊四醇:三氯氧磷的摩尔比优先为1:3-9，最佳摩尔比为1:4-8；所述反应温度优先为80-120℃，最佳反应温度为90-110℃；所述反应时间优先为4-10小时，最佳反应时间为6-8小时。

步骤A中所述烘干温度优先为60-130℃，最佳烘干温度为80-110℃；所述烘干时间优先为6-18小时，最佳烘干时间为8-15小时。

步骤B中所述季戊四醇螺环磷酸酯:双酚S的摩尔比优先为1:0.8-1.2，最佳摩尔比为1:0.9-1.1；所述反应时间优先为4-12小时，最佳反应时间为6-10小时。

步骤B中所述烘干温度优先为70-160℃，最佳烘干温度为80-140℃；所述烘干时间优先为8-15小时，最佳烘干时间为10-13小时。

步骤B中所述的双酚S能用其他酚类化合物代替，酚类化合物为对甲基苯酚，苯酚，或对苯二酚。

 

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种含磷环氧树脂阻燃剂及其制备方法，包括下列步骤：

A、季戊四醇螺环磷酸酯的制备

按摩尔比季戊四醇:三氯氧磷=1:2-10加入反应器中，边搅拌边加热，在60-140℃条件下反应2-12小时。将反应混合液冷却至室温，过滤反应混合液，用二氯甲烷洗涤滤饼。在50-150℃条件下烘干4-20小时，得白色粉状季戊四醇螺环磷酸酯。

B、含磷阻燃剂的制备

　　按摩尔比季戊四醇螺环磷酸酯:双酚S=1:0.6-1.4加入反应器中，加入溶剂乙腈之后，滴加三乙胺。边搅拌边升温至沸腾，恒温反应2-14小时。将反应混合液冷却至室温，过滤反应混合液，用乙腈洗涤滤饼。在50-200℃条件下烘干4-20小时，得含磷阻燃剂。