专利名称：一种透明反应型磷硼硅阻燃不饱和聚酯及其制备方法
技术领域：
本发明涉及不饱和聚酯树脂，具体涉及一种透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯及其制备方法，该透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯可用于性能要求较高的电子、电气产品的绝缘材料、建筑防火涂料、造船用材料、阻燃玻璃钢等。
背景技术：
不饱和聚酯(Unsaturated Polyester Resins，简称UPR)是一种广泛用于建筑、 造船、汽车工业、化工设备、电子电气等领域的热固性塑料。与大多数高分子材料一样，UPR 很容易燃烧，极限氧指数LOI值仅19%，燃烧时产生大量的有害浓烟，在很多场合如船体部件、电子电气元件等都需要其具有一定的阻燃性。不饱和聚酯树脂的阻燃技术分为添加型和反应型两种，添加型阻燃不饱和聚酯树脂是指在已反应完成的树脂中加入阻燃剂以达到阻燃效果的树脂，存在热稳定性、阻燃耐久性差，在使用过程中阻燃剂迁移到聚合物基体表面或被萃取出来，且诸如三聚氰胺、红磷、聚磷酸铵、膨胀石墨、层状硅酸盐纳米粘土等单独或复合添加影响U I3R的透明性等问题。中国专利CN200710032310. 1通过添加磷酸酯、甲基苯基硅树脂和醚化氨基树脂获得了阻燃性能与透明性能兼备的不饱和聚酯树脂，可应用于绝缘涂料，但磷酸酯阻燃剂的应用引起不饱和聚酯固化物热态强度和刚性下降较严重。反应型阻燃不饱和聚酯树脂是指采用含有阻燃元素的二元醇、二元酸单体进行酯化或者采用含有阻燃元素的交联单体进行固化，阻燃元素直接进入树脂交联结构，故阻燃效果稳定，对工艺性能和树脂产品性能影响较小。随着卤素阻燃可能引起的环境问题，无卤阻燃尤其是反应型透明无卤阻燃UPR的开发十分迫切。中国专利(申请号200810218735.6)公开了一种反应性含磷不饱和聚酯，该专利以磷作为阻燃功能元素，对磷含量要求高，且由于掺入较多的含磷基团，热氧稳定性降低，难以满足实际应用需求。
发明内容
本发明着眼于解决现有不饱和聚酯树脂阻燃技术领域存在的问题，以提供具有透明、高效无卤阻燃的不饱和聚酯及其制备方法。本发明目的通过如下技术方案实现一种透明反应型磷硼硅阻燃不饱和聚酯，以质量份数计，由含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物58. 5 69. 85份、交联单体30 40份、对苯二酚0. 05 0. 5份、引发剂 0. 1 1份组成，所述含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物的结构通式为
权利要求
1.一种透明反应型磷硼硅阻燃不饱和聚酯，其特征在于，以质量份数计，由含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物58. 5 69. 85份、交联单体30 40份、对苯二酚0. 05 0. 5份、 引发剂0. 1 1份组成，所述含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物的结构通式为
2.权利要求1所述的透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯的制备方法，其特征在于含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物降温至100 120°C时，向其中加入交联单体；进一步降温至35 50°C后再加入对苯二酚、引发剂，即得透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯；所述的含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物为58. 5 69. 85质量份、交联单体为30 40质量份、 对苯二酚为0. 05 0. 5质量份、引发剂为0. 1 1质量份。
3.根据权利要求2所述的透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯的制备方法，其特征在于，所述含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物通过如下步骤制备(1)在连接有HCl吸收装置的容器中加入有机硅醇单体，搅拌下，滴加苯基磷酰二氯， 滴完后升温至30 60°C反应4 6小时，再升温到100 150°C反应2 3小时，得到含Ri磷硅单体；所述的有机硅醇单体分子式为
4.根据权利要求3所述的透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯的制备方法，其特征在于所述步骤(1)所述的含磷硅单体的结构通式为
5.根据权利要求3所述的透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯的制备方法，其特征在于，步骤( 所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、新戊二醇和1， 4-丁二醇的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯的制备方法，其特征在于，所述不饱和二元酸酐为马来酸酐和/或富马酸酐，不饱和二元酸为马来酸和/或反丁烯二酸；饱和二元酸酐为邻苯二甲酸酐或间苯二甲酸酐，饱和二元酸为间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、丙二酸和戊二酸中的一种或多种。
全文摘要
本发明公开了一种透明反应型磷硼硅阻燃不饱和聚酯及其制备方法，以质量份数计，透明反应型磷硼硅阻燃不饱和聚酯由含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物58.5～69.85份、交联单体30～40份、对苯二酚0.05～0.5份、引发剂0.1～1份组成，制备时，在含磷硼硅元素的不饱和聚酯预聚物降温至100～120℃时，加入交联单体，进一步降温至再加入对苯二酚、引发剂，即得透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯。透明反应型磷硅硼阻燃不饱和聚酯阻燃性强，固化产物极限氧指数可从19％提高到30％，并且3.2mm样条垂直燃烧通过UL94V-0级，三种阻燃元素磷、硅、硼直接引入到不饱和聚酯分子链上，固化产物热态粘结强度好。
文档编号C08G63/692GK102212174SQ20111012155
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者刘述梅, 赵建青 申请人:华南理工大学