[发明专利]一种带有环氧基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种带有环氧基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。所述带有环氧基的含磷阻燃剂具有式I所示结构。本发明提供的带有环氧基的含磷阻燃剂可以作为环氧涂料的活性稀释剂，既具有降低粘度的作用，又具有阻燃的作用。相较于添加型阻燃剂，由于该带有环氧基的含磷阻燃剂在环氧涂料固化后被固定在环氧树脂的分子链中，不会因为小分子迁移或溶于水而析出，因此能够保证得到的环氧涂料具有较高的附着力稳定性和阻燃稳定性，能够真正做到环保安全无危害。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，涉及一种带有环氧基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂是分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。由于环氧基的化学活性较高，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。环氧树脂在粘合剂、灌封胶、自流平地板、覆铜板等诸多领域均有广泛应用。

环氧涂料固化方便，固化后附着力强、收缩性低，且具有较好的力学性能和电学性能，可用作钢铁表面的防锈底漆和车间底漆，也可作为桥梁、船舶、海上平台、港湾设施、汽车底盘表面、油罐外壁的防锈底漆。

环氧树脂作为一种高分子材料，其本身极易燃烧，因此实际应用时均需添加阻燃剂以提高阻燃性能。卤系阻燃剂、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、三聚氰胺及其衍生物是常用的添加型有机阻燃剂，其中卤系阻燃剂由于在燃烧时会生成大量二噁英等有毒、腐蚀性气体，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体内，存在较大的安全隐患，因此正逐渐被淘汰。相较于卤系阻燃剂，磷系阻燃剂和氮系阻燃剂更加安全环保，其分解产物和燃烧产物中腐蚀性、有毒物很少，且阻燃效果良好，因此被广泛用于替代卤系阻燃剂。

但是，传统的磷、氮系有机阻燃剂并不能真正实现环保阻燃，这是因为传统的磷、氮系有机阻燃剂均是添加型阻燃剂，其本身是小分子，在高分子材料生产、使用、报废处理的过程中，容易向材料表面迁移析出，尤其是用于桥梁、船舶、海上平台、港湾设施等表面的环氧涂层，其长期与水接触，容易使阻燃剂溶于水而进入环境中，不仅造成涂层粘附力下降，而且造成环境污染。

因此，需要开发一种真正可以做到安全环保阻燃的含磷阻燃剂来满足应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有环氧基的含磷阻燃剂及其制备方法和应用。本发明提供的带有环氧基的含磷阻燃剂可以作为环氧涂料的活性稀释剂，既具有降低粘度的作用，又具有阻燃的作用。相较于添加型阻燃剂，由于该带有环氧基的含磷阻燃剂在环氧涂料固化后被固定在环氧树脂的分子链中，不会因为小分子迁移或溶于水而析出，因此能够保证得到的环氧涂料具有较高的附着力稳定性和阻燃稳定性，能够真正做到环保安全无危害。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种带有环氧基的含磷阻燃剂，所述含磷阻燃剂具有如式I所示结构：

其中，L₁、L₂为含环氧基的基团；

Z₁、Z₂各自独立地选自含磷基团；

M₁选自直链亚烷基、支链亚烷基或亚芳香基；

M₂选自满足化学环境的任意原子或有机基团；

Y₁、Y₂各自独立地选自惰性基团、-H、硫原子或氧原子；

X₁选自满足化学环境的任意亚有机基团；