[发明专利]一种含有酯基的磷腈化合物、制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于磷腈化合物的技术领域，尤其涉及一种含有酯基的磷腈化合物、制备方法及在复合金属基板上的用途。

背景技术

以手机、电脑、摄像机、电子游戏机为代表的电子产品、以空调、冰箱、电视影像、音响用品等为代表的家用、办公电器产品以及其他领域使用的各种产品，为了安全，很大部分的产品都要求其具备不同程度的阻燃性能。

为了使产品达到所要求的阻燃性能或等级，传统的技术常常使用向材料体系中添加如氢氧化铝水合物、氢氧化镁水合物等含有结晶水的金属氢氧化物等类的无机阻燃物质、和向体系材料中添加如溴化双酚A、溴化双酚A型环氧树脂等含溴量比较高的或含卤素量比较高的有机化学物质，为了提高这些含有卤素的有机化学物质的阻燃性，还常常在体系中再加入如三氧化二锑等对环境不友好的无机化学阻燃剂物质。

这些使用含磷酚醛当做阻燃成分的一部分或全部所制得的覆铜板，可以达到阻燃的目的，但耐酸碱性、耐化学药品性、黏结性、耐热性、加工性等存在不少的缺陷，不适合制造现代通信需要的高多层、高可靠性、高黏结性、良好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手机等要求低成本的消费电子等民用品领域。

随着电子产业向短、小、薄、高多层化、高可靠性要求的进一步提高、民用消费电子的普及使用以及越来越严峻的环境污染的压力等因素的要求，市场迫切需要材料具有良好的阻燃性、耐热性、良好的机械性能的廉价阻燃性物质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含有酯基的磷腈化合物，所述含有酯基的磷腈化合物具有式(I)所示的结构：

式(I)中，Y、Z₁和Z₂为惰性亲核基团；

M为磷腈化合物中的任意1种或至少2种的组合；

R’₁为-X-R’₃-，R’₂为-X-R’₄-，R’₃和R’₄为具有两个断键的有机基团，X为氧原子、氮原子或硫原子；

a为大于等于1的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、1、4、15等，b为大于等于0的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、13、15等，c为大于等于0的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、13、15等，d为大于等于0的整数，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、13、15等，b和a之和为M中磷原子个数的2倍，c+2为M中磷原子个数的2倍，d+2为M中磷原子个数的2倍，m为小于等于10，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9等。

在磷腈化合物中接入酯基基团，通过末端接枝的羟基和羧基与聚合物基体发生反应，使磷腈化合物在引入基材提高阻燃性能的同时，起到降低介电常数的效果。由于N原子和P原子是通过反应直接键和在所述的基材聚合物中，而非现有技术的添加组合，不存在由于阻燃剂添加，对母体造成的机械性能的降低。

在本发明中，所谓惰性亲核试剂是指首先能够进行亲核反应，其次在进行亲核反应以后，取代在磷腈母体M(如环三磷腈，环四磷腈或线性磷腈)上之后，不再具有反应活性的基团；所谓反应活性是指进行任何本领域公知的反应，包括亲核取代、加成反应、酸碱反应、酯化反应，置换反应等等。

本发明所述含有酯基的磷腈化合物由具有至少2个羟基的磷腈化合物单体与具有至少2个羧基的磷腈化合物单体通过酯化反应得到。

本领域技术人员应该明了，对于酯化反应，需要有羟基和羧基，而在本发明所述的磷腈化合物中，磷腈母体能够连接多个羟基或多个羧基，在发生酯化的过程中，任何两个羧基和羟基均可发生酯化，形成本发明所述的磷腈化合物。

而对于本发明，具有羟基的磷腈化合物单体和具有羧基的磷腈化合物单体同样有可能形成网络状或者具有侧链的化合物，且得到的产物均在本发明的保护范围内。

优选地，本发明所述Y、Z₁和Z₂均各自独立地选自-OR₁₄、-SR₂、-C≡C—R₆、-O-NO₂、-I或中的任意一种或者至少两种的组合。