[发明专利]一种原位聚合阻燃剂及其制备方法和由其组成的模塑组合物

说明书

本发明公开了一种原位聚合阻燃剂，衍生自以下单体：二酸单体A：A1为对苯二甲酸，A2为磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体，A1+A2=100mol%，A1=50‑90mol%，A2=10‑50mol%；二胺单体B：含有4‑36个碳原子的二胺单体中的一种或多种。本发明通过在半芳香族聚酰胺低聚物中原位聚合磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体，得到一种新型阻燃剂，其具有在半芳香族聚酰胺中不析出、不影响半芳香族聚酰胺其他性能的优点，并具有优异的阻燃性能。

技术领域

本发明涉及新型高分子材料技术领域，特别是涉及一种原位聚合阻燃剂及其制备方法和由其组成的模塑组合物。

背景技术

聚酰胺是应用最为广泛的工程塑料，在电子电器、家电等领域有重要应用，但聚酰胺本身易燃性质极大限制了聚酰胺的应用推广，因此聚酰胺的阻燃改性具有非常重要的意义。

目前，聚酰胺阻燃改性剂分为含卤阻燃改性剂和无卤阻燃改性剂，但是含卤阻燃材料在燃烧时会产生大量含卤有毒腐蚀性气体，造成二次危害。随着环保要求日益严格，人们对于无卤阻燃材料的需求越来越迫切。无卤阻燃改性剂主要包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂等，其中又以磷系阻燃剂的阻燃效果为最佳。

通常，磷系阻燃剂中使用的多为含磷无机盐，如专利CN100564454C公开了一种次磷酸盐阻燃改性聚酰胺；但是，该类型阻燃剂为小分子无机盐，与高分子树脂基体的相容性较差，容易产生团聚、析出或迁移到材料表面等分布不均的问题，影响材料的性能。US5859147A合成了一种含有磷酸酯结构的烷基化合物，可以一定程度解决阻燃剂表面析出的问题，但是该化合物的结构决定了它仅对无定型聚酰胺有更好的相容性，它仅解决了阻燃剂在无定型聚酰胺中的表面迁移问题，但对于结晶、半结晶类型的半芳香族聚酰胺则没有效果。

发明内容

本发明的目的在于，克服以上技术缺陷，提供一种原位聚合阻燃剂，为原位聚合半芳香族聚酰胺低聚物，其具有在半芳香族聚酰胺中不析出、不影响半芳香族聚酰胺其他性能的优点。本发明也提供了上述原位聚合阻燃剂的制备方法。

本发明的另一目的在于，提供一种聚酰胺模塑组合物，添加了本发明的原位聚合阻燃剂，具有阻燃效果好、力学性能好的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种原位聚合阻燃剂，衍生自以下单体：

二酸单体A：A1为对苯二甲酸，A2为磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体，A1+A2=100mol%，A1=50-90mol%，A2=10-50mol%；

二胺单体B：含有4-36个碳原子的二胺单体中的一种或多种。

磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体选自3-羟基苯基磷酰丙酸（CEPPA）、双(对-羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)、双(对-羧苯基)甲基氧化膦(BCMPO)、双(对-羧苯基)乙基氧化膦(BCEPO)、[(6-氧-6H-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环-6-酮)-甲基]-丁二酸（DDP）中的至少一种；

本发明优选的磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体不含氮元素。

优选的，磷系含芳香环的反应型阻燃二酸单体选自[(6-氧-6H-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环-6-酮)-甲基]-丁二酸，其结构式如下：

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原位聚合阻燃剂的相对粘度为1.2-1.5，测试条件为25℃±0.01℃下， 在98%的浓硫酸中，原位聚合阻燃剂浓度为10mg/mL。本发明使用相对粘度来表征原位聚合阻燃剂的分子量大小，原位聚合阻燃剂达到一定的相对粘度的范围内则具有良好抗析出效果，体现在由其组成的聚酰胺模塑组合物的力学性能更好。