[发明专利]一种高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体的制备方法，技术方案为在0‑60℃条件下用二甲基硅二醇与氢化钠反应制得二甲基硅二醇单钠，再将二甲基硅二醇单钠、苯酚钠混合与线性聚二氯磷腈经取代反应，制备二甲基羟基硅氧基‑苯氧基聚磷腈新型弹性体。这种二甲基羟基硅氧基‑苯氧基聚磷腈弹性体的合成工艺简便，便于工业化生产；二甲基羟基硅氧基‑苯氧基聚磷腈弹性体绿色环保、兼具良好的阻燃性能和拉伸性能，作为高拉伸无卤本征阻燃弹性材料方面具有很好的应用前景。

技术领域：

本发明制备了一种高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体，该聚磷腈弹性体具有良好的拉伸性能和阻燃性能，不含卤族元素，符合环保要求，且生产工艺简便，具备工业化生产和应用前景。

背景技术：

聚磷腈是一种主链上磷氮交替排列的无机大分子,由于其主链上磷氮元素的协同阻燃,使得该聚合物具有本征阻燃特性。聚二氯磷腈主链上与磷原子相连的两个氯原子反应活性高，易被亲核试剂取代，通过改变聚磷腈侧基的种类、比例等可以得到具有不同功能的聚磷腈衍生物。

当前关于聚磷腈弹性体的研究报道主要集中于卤代烷氧基聚磷腈、苯氧基取代聚磷腈以及烷氧基取代聚磷腈，如：葛徐涛等制备的三氟乙氧基和八氟戊氧基混合取代的聚磷腈弹性体具有优良的阻燃性和热稳定性，这种材料在航空航天领域拥有应用前景，但由于该种材料含有卤族元素，不符合绿色环保的要求；张文豪等制备了苯氧基取代聚磷腈和苯氧基烷氧基混合取代聚磷腈，苯氧基取代聚磷腈受苯环位阻影响其拉伸性能较差，而苯氧基烷氧基混合取代聚磷腈阻燃性能不佳。

本发明制备了一种兼具较好阻燃性能和拉伸性能的聚磷腈弹性体，该种聚磷腈弹性体不含卤族元素，符合环保要求，具备工业化生产和应用前景。

发明内容：

为了克服现有技术方法的不足，本发明提出了一种制备高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体的新方法，并成功合成了一类高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体。

本发明所采用的技术方案是：先用二甲基硅二醇与氢化钠反应制得二甲基硅二醇单钠，再将二甲基硅二醇单钠、苯酚钠混合与线性聚二氯磷腈经取代反应，制备二甲基羟基硅氧基-苯氧基聚磷腈新型弹性体。本发明合成二甲基羟基硅氧基-苯氧基聚磷腈弹性体的工艺简便，便于工业化生产。本发明合成的二甲基羟基硅氧基-苯氧基聚磷腈弹性体不含卤族元素，侧基苯氧基和二甲基羟基硅氧基能够协效提高聚磷腈产品的阻燃性能；侧基二甲基羟基硅氧基的柔性较好，可协同主链提高聚磷腈弹性体的拉伸性能。

一种高拉伸无卤阻燃聚磷腈弹性体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a.制备二甲基硅二醇单钠亲核试剂：取摩尔比1:1的氢化钠和二甲基硅二醇，分别以四氢呋喃为溶剂稀释，将氢化钠溶液置于三口烧瓶中，在冰浴条件下将二甲基硅二醇溶液恒压逐滴滴入氢化钠溶液中，在0-60℃条件下反应至体系中无气泡产生；

b.制备二甲基羟基硅氧基-苯氧基聚磷腈：取摩尔比1:2的线性聚二氯磷腈和亲核试剂，亲核试剂中二甲基硅二醇单钠和苯酚钠摩尔比为1:19-2:3，将二甲基硅二醇单钠和苯酚钠混合，置于三口烧瓶中，以四氢呋喃为溶剂稀释线性聚二氯磷腈，在冰浴条件下将线性聚二氯磷腈溶液恒压逐滴滴入亲核试剂溶液中，在0-60℃下反应12-24h；

c.产物后处理：将上述反应液倒入去离子水中析出产物并除去氯化钠，再用正庚烷洗涤产物除去二甲基硅二醇等有机物，将洗涤后的产物置于40-60℃真空干燥箱中干燥24-48h，得到灰白色二甲基羟基硅氧基-苯氧基聚磷腈新型弹性体。