[发明专利]Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂

说明书

Chitosan‑Schiff/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂，涉及阻燃材料技术领域，前述Chitosan‑Schiff/DOPO阻燃剂具有全新分子结构，其中未含有卤系元素，是一种绿色无卤环保阻燃剂，在热裂解或燃烧时不会对环境造成污染，有利于环保和可持续发展，经过对添加上述阻燃剂的环氧树脂复合材料进行阻燃和耐热性能测试，证明添加上述阻燃剂后还能够提升复合材料的玻璃化转变温度，并且阻燃剂在添加剂量较低的情况下也能保证良好的阻燃效果。另外值得一提的是，本发明提供的制备Chitosan‑Schiff/DOPO阻燃剂的工艺简单，反应温度较低，安全性较高，对于设备的要求较低，更易于工业上规模化生产应用。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其指一种Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂及其制备方法和改性环氧树脂。

背景技术

高分子材料因其优异的性能目前已被广泛应用于电子通信、生物医药、航空航天、汽车工业、建筑等诸多领域，但是，许多高分子材料，如环氧树脂，具有高可燃性，在高温下容易分解燃烧，危害到人类生命和财产安全，需要往其中加入阻燃剂来赋予其难燃性。

中国专利文献104193967A公开了一种含双DOPO的双酚A-单苯并噁嗪/环氧树脂共聚物。先以DOPO和双酚A-双苯并噁嗪为原料制得中间体I含双DOPO的双酚A，再将中间体I与苯胺、多聚甲醛反应得到阻燃剂含双DOPO的双酚A-单苯并噁嗪，之后将制得的阻燃剂与环氧树脂按比例混合升温开环共聚后得到阻燃材料。但是阻燃剂添加量在50wt％时该阻燃材料才能达到V-0级别，阻燃剂添加量较大，这也从侧面反映了其阻燃效果仍有待提高，此外，高剂量的阻燃剂还有可能会导致高分子复合材料的力学性能出现不良影响。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种阻燃效果好且使用时添加剂量更低的Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂。

为了实现上述目的，本发明提供一种Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂，其结构式为：

。

另一方面，本发明还涉及上述Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂的制备方法，其制备过程包括以下步骤：

一、按以下路线制备Chitosan-Schiff：

；

二、按以下路线制备所述Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂：

。

具体而言，在步骤一中：在1～5% 冰乙酸中加入壳聚糖进行溶胀，将溶胀好的壳聚糖溶液进行稀释，向稀释后的壳聚糖溶液中滴加糠醛乙醇溶液，搅拌反应，反应温度40～80℃，反应时间1.0～3.0h，加入10 % NaOH溶液调节体系PH值至7.0～10.0即出现浅黄色沉淀，继续反应2.0h后得黄色沉淀，分离沉淀洗涤后即得Chitosan-Schiff。

进一步地，在步骤二中，以THF溶剂作为反应溶剂，加入Chitosan-Schiff和DOPO搅拌反应，反应温度40～80℃，加入缚酸剂，反应后得浅黄色沉淀，分离沉淀洗涤后即得Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂。

其中，在步骤二中，Chitosan-Schiff和DOPO的物质的量之比为1：（2～4）。

其中，在步骤二中，缚酸剂选自三乙胺、乙二胺、三乙醇胺中的一种。

最后，本发明还涉及一种改性环氧树脂，其中添加有前面所述的Chitosan-Schiff/DOPO阻燃剂。