[发明专利]含三嗪-磷的席夫碱阻燃剂及其合成方法

说明书

本发明涉及一种含三嗪‑磷的席夫碱阻燃剂及其合成方法，含三嗪‑磷的席夫碱阻燃剂结构式为其合成方法为：在装有溶剂的容器中加入三聚氯氰和1‑氧基磷杂‑4‑羟甲基‑2,6,7‑三氧杂双环[2.2.2]辛烷，然后逐步滴加缚酸剂，得到一元取代物；在另一容器中加入带二元胺与溶剂及缚酸剂混合均匀，缓慢滴加一元取代物溶液，得到含三嗪和磷的二胺中间体；在含三嗪和磷的二胺中间体中直接加入二元醛溶液，得到沉淀，经过溶剂洗涤、蒸馏水洗涤、真空干燥，即得到含三嗪‑磷席夫碱阻燃剂。其具有操作容易，且该类阻燃剂不含有卤素，绿色环保，具有较高的耐热性和较好的成炭效果，可以广泛应用于聚乙烯、聚丙烯、EVA等基材中的优点。

技术领域

本发明属于膨胀型阻燃产品的技术领域，具体地说，本发明涉及一种含三嗪-磷的席夫碱阻燃剂及其合成方法。

背景技术

聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及其复合材料在日常生活中广泛应用。但是，它们都容易燃烧，因此，在阻燃要求高的领域应用受到了限制，对它们的阻燃改性成为必然。最为常用的方法是在基材中添加型阻燃剂，操作简单，效果显著。

最常用的添加型阻燃剂为无机氢氧化物（如氢氧化镁、氢氧化铝）、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂、含卤阻燃剂及膨胀型阻燃剂等。

无机阻燃剂，如氢氧化镁、氢氧化铝，具有环保特性，但是阻燃效率低，添加量大，对复合材料的理学性能影响大。

含卤阻燃剂，尤其是溴系阻燃剂，具有很高的阻燃效率和广谱的阻燃应用领域，但是此类阻燃剂在燃烧及加工时会释放出具有腐蚀性的卤化氢和毒性大的二噁英和大量的烟雾，造成环境的二次污染，因此，非常有必要开发无卤高效阻燃剂。

膨胀型阻燃剂（IFR）是现在发展迅猛的环保型无卤阻燃剂，它在燃烧时能形成致密而膨胀的炭层，降低烟气的释放，防止熔滴现象的发生，广泛应用于聚乙烯、聚丙烯等聚合物的阻燃改性。膨胀型阻燃剂通常由酸源、碳源和气源组成。常用的成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇、淀粉等多羟基化合物，此类成炭剂水溶性大，热稳定性不高，加工过程中容易与多聚磷酸盐反应等问题。1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)是季戊四醇的改性化合物，具有相对较小的水溶性、很高的成炭率，且含有磷，具有良好的阻燃效果。

三嗪类衍生物是一类富含叔氮结构的化合物，具有优良的成炭性能。中国专利文献公开了三份三嗪类的成炭剂专利申请文件，其中：一份是公开号为CN101586033A、发明名称为“含芳香族链结构的三嗪成炭剂及其制备方法”，一份是公告号为CN100500657C、发明名称为“三嗪系齐聚物及其合成方法”，一份是专利号为ZL200510010243.4、发明名称为“大分子三嗪系成炭-发泡剂及其合成方法”》；它们都具有较好的成炭效果，但其存在耐热性和成炭性不高的问题。

席夫碱是一类含有C=N双键的化合物，具有制备反应条件简单，产物较高的热稳定性，且在热解过程中能中和活性自由基。中国专利文献公开了二份席夫碱的专利申请文件，一份是公开号为CA103073727A，一份是公开号为CN 106008993A，其成炭效率和耐热性还不是很高。

发明内容

本发明的目的是针对现有席夫碱成炭剂的成炭效率不高、阻燃性能不佳的问题提而供一种含三嗪-磷的席夫碱阻燃剂及其合成方法，操作容易，本发明所得产物具有成炭量较高、热稳定性较好、阻燃效率较高。

为了达到上述目的，本发明的含三嗪-磷的席夫碱阻燃剂的技术方案是这样实现的，其特征在于，结构式如下：

式中：R为含2-18个碳的直链烷基、苯基或带有取代基的苯基中的一种；

R1为对苯基、间苯基、邻苯基或者带有羟基、甲基的对苯基、间苯基、邻苯基。

为了达到上述目的，本发明的含三嗪-磷的席夫碱阻燃剂的合成方法是这样实现的，其特征在于，包括如下几个步骤：