[发明专利]一种硼氮结构多芳环阻燃环氧单体及其制法和用途

权利要求书

1.一种硼氮结构多芳环阻燃环氧单体，其特征是它具有如下结构：

它是一个环氧丙基、二个环氧丙基或三个环氧丙基取代的4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰-(2-羟乙基)胺。

2.一种权利要求1所述的硼氮结构多芳环阻燃环氧单体的制法，其特征在于：4-羧基苯硼酸最初和氯化亚砜反应，随后与甲醇反应引入甲氧基，再与乙醇胺发生消除取代反应，最后和表氯醇反应引入环氧基团。

3.根据权利要求2所述的硼氮结构多芳环阻燃环氧单体的制法，其特征是具体合成步骤如下：

步骤1、在装有氮气保护装置的三口烧瓶中，加入一定量的4-羧基苯硼酸和氯化亚砜，常温搅拌10～60min，升温至60～90℃，反应10～20h，反应过程中一直保持反应体系处于氮气氛围中，减压蒸馏除去氯化亚砜和反应产生的水分，得到白色固体，50～80℃下真空干燥3～6h，得到白色粉末状固体4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰氯，所述的4-羧基苯硼酸和氯化亚砜的摩尔比为1:1～40；

步骤2、在装有氮气保护装置的四口烧瓶中，加入一定量的4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰氯和50～120ml溶剂，常温搅拌10～60min；称取一定量甲醇置于恒压滴液漏斗中，在搅拌条件下向烧瓶中逐滴加入，滴加时间控制在20～90min，滴加甲醇完毕后室温搅拌反应1～3h，再升温至40～80℃回流反应7～15h，反应过程中一直保持反应体系处于氮气氛围中，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂和过量甲醇，得到白色固体，40～80℃下真空干燥2～6h，得到白色块状固体4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酸甲酯，所述的4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰氯和甲醇的摩尔比为1:3～20；所用的溶剂为丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷或四氢呋喃中的一种；

步骤3、在三口烧瓶中加入4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酸甲酯，再加入20～50ml溶剂，常温搅拌10～40min；称取一定量乙醇胺加入三口烧瓶中，搅拌条件下于50～80℃回流反应20～40h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，40～80℃下真空干燥1～4h，得到粘稠状液体产物4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰-(2-羟乙基)胺，所用的溶剂为甲醇、二甲苯、三氯甲烷或丙酮中的一种；所述的4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酸甲酯和乙醇胺的摩尔比为1:3～6；

步骤4、将4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰-(2-羟乙基)胺在N₂气氛下，室温加入表氯醇，加热至70～130℃回流，缓慢加入一定量的NaOH溶液，反应混合物在此温度下保持30min～90min，冷却至室温后，过滤得到产物，用溶剂清洗，然后在30～100℃下真空干燥8～12h得到硼氮结构多芳环阻燃环氧单体(TBB)，上述的表氯醇与4,4′,4″-(环硼氧烷-2,4,6)-三苯甲酰-(2-羟乙基)胺的摩尔比为1～11:1，NaOH与苯甲酰胺的摩尔比为1～12:1，NaOH溶液百分质量浓度为10～40％；所用的清洗溶剂为二甲苯、乙醇、丁酮或二氯甲烷中的一种。

4.权利要求1所述的硼氮结构多芳环阻燃环氧单体在制备硼氮结构多芳环阻燃环氧树脂中的应用。

5.一种用权利要求1所述的硼氮结构多芳环阻燃环氧单体制备硼氮结构多芳环阻燃环氧树脂的方法，其特征是：它是将硼氮结构多芳环阻燃环氧单体(TBB)在50～120℃下搅拌8～30min，加入计量好的二氨基二苯砜(DDS)，DDS与TBB的质量比为：DDS/TBB＝30wt％-80wt％，在120℃下搅拌混合均匀，然后将树脂浇注入特定尺寸的预热好的模具中进行热固化，固化程序为:130℃/2h，150℃/2h，180℃/2h，200℃/1h，即得硼氮结构多芳环阻燃环氧树脂制品。