专利名称：一种阻燃剂及其制备方法和使用该阻燃剂的阻燃丙烯酸酯乳液的制作方法
技术领域：
本发明涉及阻燃剂及其制备方法技术，具体涉及一种反应型磷氮系阻燃剂及其制备方法技术，特别是使用该阻燃剂制备阻燃丙烯酸酯乳液的技术。
背景技术：
丙烯酸酯乳液以水为分散介质，应用于涂料、粘合剂、印刷油墨的连接料、上光油等领域，具有成本低廉、生产工艺简单、使用方便、无毒安全、对环境无污染等优点。但是当丙烯酸酯乳液应用于阻燃或延燃领域时，往往需要加入含卤阻燃剂。这种阻燃剂阻燃效率高，但燃烧时放出大量的有毒气体卤化氢，不仅对人体产生危害，而且卤化氢遇到空气变成的烟雾导致受灾人员很难找到安全通道，不仅延长了危险存在的时间，甚至在没有离开火灾现场前就存在被熏倒的可能性。随着人类对环保和健康的要求提高以及限制、禁止使用卤素阻燃剂规定(2005年TOEE、2006年RoHS、2007年EuP等指令)的出台，无卤膨胀型阻燃剂——有机磷氮系以其少烟、低毒、环保、耐水解、稳定性好等优势，正逐渐应用于丙烯酸酯乳液阻燃改性。磷氮系阻燃剂按制备工艺也可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂以物理方式分散于基材中而使材料具有阻燃性，反应型阻燃剂能与单体形成共聚物或对高分子进化学反应形成阻燃高分子材料。添加型阻燃剂不仅严重影响丙烯酸酯乳液稳定性， 而且由于树脂相容性不好，使丙烯酸酯树脂的物理机械性能下降。反应型磷氮系阻燃剂为解决阻燃丙烯酸酯乳液存在的问题提供了一种新的途径。
发明内容
本发明要解决的首要技术问题在于提供一种具有阻燃性的反应型磷氮系阻燃剂。发明所述的反应型磷氮系阻燃剂，其结构如式(I)所示
权利要求
1.一种反应型磷氮系阻燃剂，其结构如式(I)所示
2.如权利要求1所述的反应型磷氮系阻燃剂的制备方法，包括如下方法 式(II)所示的含磷螺环的胺类化合物与马来酸酐反应，得到式(I)所示的化合物；
3.如权利要求2所述的反应型磷氮系阻燃剂的制备方法，其特征在于方法(1)所述的反应具体如下式(II)化合物与马来酸酐，在溶剂存在的条件下，于0 80°C反应2 12 小时，分离得式(I)反应型磷氮系阻燃剂；所述的溶剂选自下述之一卤代烷烃、酯类化合物、醚类化合物、酮类化合物、腈类化合物。
4.如权利要求2所述的反应型磷氮系阻燃剂的制备方法，其特征在于所述的式(II)化合物与马来酸酐的投料物质的量比为1.0 1.0 2.0。
5.如权利要求3所述的反应型磷氮系阻燃剂的制备方法，其特征在于所述的溶剂选自下述之一 1，2_ 二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、 乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙醚、丙醚、异丙醚、四氢呋喃、丁醚、丙酮、丁酮、环己酮、乙腈、丙腈；更优选下列之一三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、乙腈。
6.如权利要求1使用所述的反应型磷氮系阻燃剂制备阻燃丙烯酸酯乳液，其特征在于是以式(I)所示的反应型磷氮系阻燃剂与丙烯酸单体通过乳液聚合反应制得所述的阻燃丙烯酸酯乳液。
7.如权利要求6所述的阻燃丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的阻燃丙烯酸酯乳液具体按照如下方法制备式(I)所示的反应型磷氮系阻燃剂与丙烯酸酯单体于30 80°C反应 3 10小时，得到所述的阻燃丙烯酸酯乳液。
8.如权利要求6或7所述的阻燃丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸。
9.如权利要求6或7所述的阻燃丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的反应型磷氮系阻燃剂与丙烯酸酯单体的投料质量比为5 40 100。
全文摘要
一种阻燃剂及其制备方法和使用该阻燃剂的阻燃丙烯酸酯乳液。本发明公开了一种反应型磷氮系阻燃剂及其制备方法和用途。所述的反应型磷氮系阻燃剂结构如式(I)所示。它通过如下方法制备式(II)所示的含磷螺环的胺类化合物与马来酸酐反应，得到所述的反应型磷氮系阻燃剂。本发明利用反应型磷氮系阻燃剂与丙烯酸酯单体通过乳液聚合反应制得所述的阻燃丙烯酯酸乳液。反应型磷氮系阻燃剂与丙烯酸酯单体形成共聚物对丙烯酯酸乳液阻燃改性，通过阻燃剂磷氮元素协同阻燃作用，提高对丙烯酯酸树脂的阻燃效果，减少了阻燃剂在高分子材料的使用量，降低阻燃材料的成本。
文档编号C08F220/06GK102260292SQ20111012812
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者梁华定, 潘富友, 葛昌华, 黄国波 申请人:台州学院