一種dopo衍生物阻燃劑及其制備和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃劑及其制備和應用領域，特別設及一種DOPO衍生物阻燃劑及其 制備和應用。
【背景技術】
[0002] DOPO及其衍生物是一類無面含憐阻燃劑，具有無面、阻燃性能好等特點，主要用于 環(huán)氧樹脂或聚醋阻燃。DOPO衍生物作為環(huán)氧樹脂的共混添加型阻燃劑或作為環(huán)氧樹脂的固 化劑，可獲得具有優(yōu)良阻燃性能的環(huán)氧樹脂；也可作為聚醋的共聚單體制備本質阻燃聚醋， 或作為共混添加型阻燃劑制得具有優(yōu)良阻燃性能的聚醋。
[0003] 阻燃劑主要通過氣相或凝聚相機理起作用。有研究表明，尤其對于熱塑性材料，如 果阻燃劑一方面能在氣相捕獲自由基燃料，另一方面能促進聚合物成炭或在聚合物表面形 成保護炭層，氣相和凝聚相協同作用將能夠更高效地起阻燃作用。據研究報道DOPO主要通 過氣相機理起阻燃作用，而含碳源的含憐環(huán)狀結構可能主要通過凝聚相機理起作用，因此 本發(fā)明采取在DOPO上引入含碳源的含憐環(huán)狀化合物的措施，擬使該衍生物同時具有氣相 和凝聚相阻燃作用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種DOPO衍生物阻燃劑及其制備和應用，本 發(fā)明制備的阻燃劑為憐系阻燃劑，具有阻燃體系好、不含面素、有利于環(huán)保等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明提供一種同一分子中既含有DOPO成分又含有含憐環(huán)狀結構的阻燃劑，使 之同時具有氣相和凝聚相阻燃作用；本發(fā)明的含碳源的DOPO衍生物通過DOPO的徑甲基化 衍生物與含憐環(huán)狀化合物反應制備；本發(fā)明將所制備的DOPO衍生物阻燃劑W共混方式用 于環(huán)氧樹脂或聚醋阻燃，及W后整理方式用于紡織品阻燃整理。
[0006] 本發(fā)明中的DOPO為9, 10-二氨-9-氧雜-10-憐雜菲-10-氧化物巧，10-dihy化 0-9-0X曰-l〇-phosph曰phen曰nthrenel〇-〇xide，DOPO)〇
[0007] 本發(fā)明的一種DOPO衍生物阻燃劑，所述阻燃劑的結構式為：
[0008]
其中Ri,Rz=H或CH3。
[0009] 本發(fā)明的一種DOPO衍生物阻燃劑的制備方法，包括：
[0010] (1)將DOPO與甲醒在溶劑中反應，得到DOPO的徑甲基化衍生物DOPO-CHzOH;其中 DOPO與甲醒的摩爾比為1:1-2 ;
[0011] (2)將=氯氧憐與多元醇在有機溶劑中反應，得到含憐環(huán)狀化合物；其中=氯氧 憐與多元醇的摩爾比為1-2:1 ;
[0012] (3)將DOPO-CHzOH與含憐環(huán)狀化合物在有機溶劑中反應，即得DOPO衍生物阻燃 劑；其中DOPO-CHzOH與含憐環(huán)狀化合物摩爾比為1-1. 5:1。
[001引所述步驟（1)中甲醒為多聚甲醒或37%甲醒水溶液；溶劑為乙醇、甲醇、甲苯、二 甲苯、四氨巧喃中的一種或幾種。
[0014] 所述步驟（1)中反應為：60-80°C保溫反應4-2地。
[0015] 所述步驟（2)中多元醇為新戊二醇、1,3-丙二醇中的一種或幾種；有機溶劑為氯 仿、二氯甲燒、四氨巧喃、二氧六環(huán)、乙臘中的一種或幾種。
[001引所述步驟似中反應為：20-60°C保溫反應4-20h。
[0017] 步驟（3)反應在縛酸劑的作用下進行，其中縛酸劑為=乙胺、化晚、碳酸鋼、碳酸 鐘、碳酸氨鋼、碳酸氨鐘中的一種或幾種；縛酸劑與含憐環(huán)狀化合物的摩爾比為1-3:1。
[0018] 所述步驟（3)中有機溶劑為氯仿、二氯甲燒、四氨巧喃、二氧六環(huán)、乙臘中的一種 或幾種。所述步驟（3)中反應為：25-65 °C保溫反應6-2地。
[0019] 本發(fā)明的一種DOPO衍生物阻燃劑的應用，所述DOPO衍生物阻燃劑作為添加型阻 燃劑用于環(huán)氧樹脂或聚醋阻燃處理，或DOPO衍生物阻燃劑用于紡織品阻燃后處理。
[0020] 本發(fā)明制得的DOPO衍生物阻燃劑可作為添加型阻燃劑用于環(huán)氧樹脂或聚醋阻燃 處理。也可將制備的DOPO衍生物阻燃劑與分散劑、分散穩(wěn)定劑和水通過研磨制備成阻燃分 散體系，作為紡織品后整理用阻燃劑。
[0021] 有益效果
[0022] 1.本發(fā)明制備的阻燃劑為憐系阻燃劑，具有阻燃性能好、不含面素、有利于環(huán)保等 優(yōu)點；
[0023] 2.本發(fā)明制備的阻燃劑同一分子中既含有DOPO成分又含有含碳源的含憐環(huán)狀結 構，可同時發(fā)揮氣相和凝聚相阻燃作用；
[0024] 3.本發(fā)明制備的阻燃劑適用范圍廣，可用作環(huán)氧樹脂或聚醋等的添加型阻燃劑， 也可制備成阻燃分散體系用于紡織品阻燃整理；
[00巧]4.本發(fā)明制備的阻燃劑阻燃處理后的環(huán)氧樹脂或聚醋，W及阻燃整理后的涂絕織 物均具有很好的阻燃性。
【附圖說明】
[0026] 圖1為實施例1所制備的DOPO衍生物阻燃劑的核磁氨譜伯-NMR);
[0027] 圖2為實施例1制備的DOPO衍生物阻燃劑的紅外光譜（FTIR)。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，運些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可W對本發(fā)明作各種改動或修改，運些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0029] 實施例1
[0030] D0P0-5, 5-二甲基-1，3丙二醇含憐環(huán)狀化合物制備
[00引](1)D0P0-CH20H的制備
[0032] 將DOPO216g(I.Omol)與乙醇600血加入到裝有攬拌器、回流冷凝管、加液漏斗和 溫度計的IL四口燒瓶中，反應混合物加熱至70°C，在攬拌下逐滴加入37 %的甲醒水溶液 90g(1.Omol)，30min左右加完。反應物加熱至80°C，保溫反應化，冷卻后抽濾，洗涂，烘干得 到白色固體產物。
[0033]
[0034] 似5, 5-二甲基-1，3丙二醇含憐環(huán)狀化合物的制備
[0035] 將新戊二醇10. 4g(0.Imol)與S氯甲燒100血加入到裝有攬拌器、回流冷凝管、加 液漏斗和溫度計的250mL四口燒瓶中，加熱至60°C待新戊二醇完全溶解后，緩慢滴加S氯 氧憐15. 35g(0.Imol)，Ih左右加完，保溫反應化，直至氯化氨完全放出，旋轉蒸發(fā)除去S氯 甲燒，洗涂，烘干得到白色固體產物。
[0036]
[0037] (3)D0P0-5, 5-二甲基-1，3丙二醇含憐環(huán)狀化合物的制備
[0038]將DOPO-CHzOH12. 3g(0. 05mol)、含憐環(huán)狀化合物 9. 225g〇). 05mol)和S氯甲燒 IOOmL加入到裝有攬拌器、回流冷凝管、加液漏斗和溫度計的250mL四口燒瓶中，反應混合 物加熱至回流，然后逐滴加入S乙胺5. 05g(0. 05mol)，Ih左右加完，保持在回流狀態(tài)下繼 續(xù)攬拌反應20h。抽濾收集的濾液用旋轉蒸發(fā)儀除去=氯甲燒，得到黏稠狀物，加入乙醇析 出固體物質，抽濾得到白色固體，洗涂，烘干得到白色固體產物。
位
[0040] 實施例2
[0041] D0P0-1，3丙二醇含憐環(huán)狀化合物制備
[0042] (1)DOPO-CHzOH的制備
[0043] 將DOPOIOSg(0. 5mol)與甲醇300血加入到裝有攬拌器、回流冷凝管、加液漏斗和 溫度計的SOOmL四口燒瓶中，反應混合物加熱至60°C，在攬拌下逐滴加入37%的甲醒水溶 液45g(0.SmoD，30min左右加完。反應物加熱至70°C，保溫反應她，冷卻后抽濾，洗涂，烘 干得到白色固體產物。
[0044] (2) 1，3丙二醇含憐環(huán)狀化合物的制備
[0045] 將1，3丙二醇7. 6g(0.lmol)與S氯甲燒IOOmL