[发明专利]一种磷系反应型阻燃不饱和聚酯树脂

说明书

技术领域

本发明涉及聚酯树脂领域，更具体地，涉及一种磷系反应型阻燃不饱和聚酯树脂。

背景技术

目前不饱和聚酯树脂在交通工具、建材、航空航天、电子电器等领域得到广泛的应用，在很多地方对材料的阻燃性能提出更高的要求。目前市场上出售的要么是含卤素的反应型阻燃树脂，要么是添加有氢氧化铝、磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯、甲基磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯的所谓环保型低烟阻燃树脂，前一种阻燃树脂一般阻燃效果好并且持久，阻燃剂不容易分层析出，且机械强度高，但其售价高，发烟量大，且燃烧后产生的卤化氢气体具有酸性腐蚀性，给环境和人体健康造成极大的危害，另外含卤素的阻燃树脂耐紫外老化性能非常差，很容易黄变，不适合用于户外；后一种阻燃树脂就是添加型阻燃树脂，虽然价格上比价便宜，发烟量也很小，但这种阻燃树脂阻燃性一般不是很好，阻燃剂容易分层或迁移析出，所做的材料阻燃性不能保证持久，另外阻燃剂添加量过多，虽然阻燃性能比较好，但机械强度损失较大，特别是磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯、甲基磷酸二甲酯添加量大，影响树脂固化，造成材料表面发粘，机械强度损失大。

目前国内技术中，中国专利申请公开号CN101514253A公开了环保阻燃不饱和聚酯树脂，以2-羟乙基苯基次磷酸和苯基羟甲基次磷酸中的一种或两种为反应型无卤阻燃剂，以磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或多种为添加型阻燃剂合成反应和添加相结合的混杂型无卤阻燃树脂，这种含磷反应型阻燃树脂由于引入到分子链上的含磷量有限，若不采取后添加无卤阻燃剂，阻燃效果不好，但是磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、甲基磷酸二甲酯等阻燃剂的加入会使树脂固化不良而引起制品表面发粘，同时这些阻燃剂掺杂在树脂里不起交联反应，会使机械强度显著降低。

中国专利申请公开号CN102181015A公开了一种反应型无卤阻燃不饱和聚酯树脂的合成，采用反应型阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸和苯基羟甲基次磷酸与反应型硅系阻燃剂二苯二羟硅烷、二羟二甲硅烷与二元醇、二元酸在二丁基氧化锡、乙酸钠作催化剂条件下进行酯化反应、缩聚反应，再加入稀释剂三烯基甲基三异氰脲酸酯和苯乙烯，制成反应型无卤阻燃不饱和聚酯树脂，通过共聚，将磷、硅元素引入不饱和聚酯分子链中，在不饱和聚酯固化时将含氮交联剂中氮元素引入分子链，形成含磷、氮、硅元素的体型结构。磷、氮、硅的协同阻燃效果虽然比较好，但含氮的稀释剂三烯基甲基三异氰脲酸酯使用时容易影响树脂的固化，造成固化不良，强度不够而且三烯基甲基三异氰脲酸酯和二苯二羟硅烷、二羟二甲硅烷价格都非常昂贵，所合成的阻燃树脂虽然阻燃效果好但售价会非常高，因而相对含卤的反应型阻燃树脂就会失去了市场地位。

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种磷系反应型阻燃不饱和聚酯树脂的新方法。该方法原料简单易得，且相对其它阻燃剂价格低廉，合成工艺与普通不饱和聚酯合成工艺和设备基本相同，产品不含卤，固化性能好，固化后表面不易发粘，机械强度高，阻燃效果好，符合低烟、低毒、高效阻燃的阻燃发展趋势。本产品适合于对机械强度和固化性能要求高的不含卤的阻燃玻璃钢制品或阻燃涂层。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种磷系反应型阻燃不饱和聚酯树脂。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案步骤如下：

第一步：将二元醇与二元酸或酸酐在160～210℃下进行反应，采用一步法缩聚反应6～8小时；或采用两步法缩聚反应10～12小时，至缩水量为理论缩水量的80-85％。

第二步：将料温降为160℃，加入磷酸酯和二丁基氧化锡，在160℃条件下脱醇反应4-5小时。

第三步：当脱醇反应到低沸点醇脱出量为理论出量的95％以上时，升高料温，在180-190℃条件下反应3-4小时；

第四步：抽真空减压反应，其中真空度控制在-0.095mPa.s以下，真空减压时间控制在2～3小时。

第五步：解除抽真空并加入适量的阻聚剂，开始降温，当反应液温度降为120℃时加入苯乙烯进行稀释，稀释完毕加入光稳定剂，制得一种磷系反应型阻燃不饱和聚酯树脂。

其中，各试剂按重量百分比为：

根据本发明的实施例，在以上步骤中：

1、所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇中的一种或几种的组合物；