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1、10申请公布号CN104292466A43申请公布日20150121CN104292466A21申请号201410519730222申请日20140930C08G77/28200601C08G77/06200601C08L83/0820060171申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号72发明人蔡绪福张乐74专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司51200代理人张澎54发明名称一种有机硅阻燃剂及其制备方法57摘要本发明公开了一种与高分子材料相容性好且能阻燃的环境友好型含硫和氮有机硅阻燃剂及其制备方法。将二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含硫硅烷、催化剂及适当蒸馏水依次加入反。
2、应釜中反应，二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含硫硅烷的配比为10210000202；反应温度为2080，反应时间为110小时。反应达到适当粘度后加入封头剂继续反应一段时间。本发明的有机硅阻燃剂含有硫、氮、硅三种元素，三元素的协效阻燃效果好，阻燃添加量少，制备工艺简单，成本较低。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104292466ACN104292466A1/1页21一种有机硅阻燃剂，为一共聚物，其结构式为其中R1、R2、R3为烷基，R4为氨基烷基，R5为硫基烷基，R6为烷基或烷氧基,X、Y、Z为各结构单元的组。
3、成分数，X为02至07，Y为03至08，Z为0001至02，X、Y和Z的和是1。2按照权利要求1所述的有机硅阻燃剂，其特征在于，其中所述的R1、R2、R3为甲基，R4为N氨乙基氨丙基，R5为巯基丙基，R6为甲氧基。3一种权利要求1所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，反应步骤为A将二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含硫硅烷、催化剂及适当蒸馏水依次加入反应釜中反应，二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含硫硅烷的配比为10210000202；B升温至反应温度开始反应，反应温度为2080，反应时间110小时；C反应达到适当粘度后加入封头剂继续反应一段时间；D用乙醇及正己烷提纯产物去除未反应单体，旋蒸去除小分子即得到有。
4、机硅阻燃剂。4按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，二甲基硅氧烷是二甲基硅氧烷或二甲基二甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷。5按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，氨基硅烷为N氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨丙基甲基二乙氧基硅烷。6按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，含硫硅烷为双三乙氧基硅基丙基四硫化物、双三乙氧基硅基丙基二硫化物、巯基丙基三甲氧基硅烷或3硫代辛酸基1丙基三乙氧基硅烷。7按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，催化剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或二丁基二月桂酸锡。。
5、8按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，所述的封头剂为含苯硅烷，含苯硅烷为二甲基苯基甲氧基硅烷、甲基二苯基氯硅烷或叔丁基二苯基氯硅烷。9按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，反应温度为60，反应时间25小时。10按照权利要求3所述的有机硅阻燃剂的制备方法，其特征在于，其中，二甲基硅氧烷是二甲基二甲氧基硅烷，氨基硅烷是N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅烷，含硫硅烷是巯基丙基三甲氧基硅烷。权利要求书CN104292466A1/3页3一种有机硅阻燃剂及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种精细化工领域中的阻燃剂，更具体的说涉及一种无卤、无磷有机硅阻燃剂。此外。
6、，本发明涉及一种无卤、无磷有机硅阻燃剂的制备方法。背景技术0002阻燃剂是指能使高分子材料不容易着火或者能减缓燃烧速度的功能化添加剂，是重要的精细化工产品和合成材料的主要添加剂之一，对于防止火灾、保障人类社会安全非常重要，其在聚合物添加剂中的消费量排在前列。0003近年来，为了避免使用传统的卤系阻燃剂，人们致力于开发聚合物用无卤阻燃剂。但是，常用的如磷类化合物，又会导致生态问题。所以无卤、无磷阻燃剂得到广泛关注。0004有机硅阻燃剂是近年来发展起来的一种新型阻燃剂，是一种无卤无磷阻燃剂。它不仅能赋予基体材料优越的阻燃性能，还能改善基体材料的其它性能，比如耐热性能、机械性能和加工性能等，同时它还。
7、是一类绿色阻燃剂，具有环境友好性。研究发现，当硅元素与其他阻燃元素共存时，不仅具有显著的协同阻燃作用和广泛的适用性，而且具有明显的互补性，应用前景和发展潜力也十分光明。0005许多研究者对有机硅阻燃剂的合成及其同其他阻燃剂的协效阻燃进行了研究。中国专利CN102558750A公开了一种含氮有机硅阻燃剂，主要用于ABS的阻燃；中国专利CN102604109A公开了一种含氮有机硅阻燃剂的制备，该有机硅阻燃剂由三聚氰胺和苯基三氯硅烷缩聚而成。然而目前国内关于含硫氮有机硅阻燃剂方面仍属空白。发明内容0006本发明的目的是一种与高分子材料相容性好且能阻燃的环境友好型含硫和氮有机硅阻燃剂。本发明的另一个目。
8、的是一种含硫和氮有机硅阻燃剂的制备方法。0007本发明的有机硅阻燃剂为一种共聚物，其结构式为00080009其中R1、R2、R3为烷基，R4为氨基烷基，R5为硫基烷基，R6为烷基或烷氧基,X、Y、Z为各结构单元的组成分数，X为02至07，Y为03至08，Z为0001至02，X、Y和Z的和是1。0010本发明的有机硅阻燃剂，其中，所述的R1、R2、R3为甲基，R4为N氨乙基氨丙基，R5为巯基丙基，R6为甲氧基。0011本发明的有机硅阻燃剂制备方法0012A将二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含硫硅烷、催化剂及适当蒸馏水依次加入反应釜中说明书CN104292466A2/3页4反应，二甲基硅氧烷、氨基硅烷、含。
9、硫硅烷的配比为10210000202；0013B升温至反应温度开始反应，反应温度为2080，反应时间为110小时；0014C反应达到适当粘度后加入封头剂继续反应一段时间；0015D用乙醇及正己烷提纯产物去除未反应单体，旋蒸去除小分子即得到含硫和氮有机硅阻燃剂。0016本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，所述二甲基硅氧烷是二甲基硅氧烷或二甲基二甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷中的一种或者几种，优选的是二甲基二甲氧基硅烷。0017本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，所述氨基硅烷为N氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨丙基甲基二乙氧基硅烷。0018本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，所述的含。
10、硫硅烷为双三乙氧基硅基丙基四硫化物、双三乙氧基硅基丙基二硫化物、巯基丙基三甲氧基硅烷或3硫代辛酸基1丙基三乙氧基硅烷。优选巯基丙基三甲氧基硅烷或3硫代辛酸基1丙基三乙氧基硅烷。0019本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，催化剂可以是选氨水，氢氧化钠、氢氧化钾、或二丁基二月桂酸锡。0020本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，所述的封头剂为含苯硅烷，选自二甲基苯基甲氧基硅烷、甲基二苯基氯硅烷或叔丁基二苯基氯硅烷中的一种或几种。0021本发明的有机硅阻燃剂制备方法中，反应温度为60，反应时间优选25小时。0022本发明的有机硅阻燃剂，制备工艺简单，加工能耗低，所需原料价格相对较低，成本较低。本发明所制备的有。
11、机硅含有硫、氮、硅三种元素，三元素的协效阻燃效果好，阻燃添加量少。本发明所提供的有机硅阻燃剂含有氨基、苯基，与树脂基体相容性好，阻燃效果长久。本发明所制备的有机硅阻燃剂是一种无卤、无磷的环境友好型阻燃剂。0023本发明的有机硅阻燃剂可广泛应用于聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯丙烯腈、环氧树脂、ABS等各类树脂的阻燃改性，尤其对于聚碳酸酯类树脂如脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪族芳香族聚碳酸酯或其它类型的聚碳酸酯具有优异的阻燃效果。具体实施方式0024以下通过实施例对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，仍属于本发。
12、明的保护范围。0025实施例10026向带有搅拌桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷12G01MOL、N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A18904G0002MOL、氨水05G、水5G在60下反应5小时，加入二甲基苯基甲氧基硅烷015G反应1小时后,停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到无色，相对粘度为612的无色有机硅阻燃剂。0027将实施例1所的产品进行红外IR和核磁共振1HNMR表征，从红外数据中，2960CM1处是CH的伸缩振动，1260CM1是CH3SICH3的弯曲振动，1313、1477CM1处是说明书C。
13、N104292466A3/3页5CH3和CH2的弯曲振动，1022和1087CM1是SIOSI的伸缩振动，800CM1是SICH3的弯曲振动，由此可初步判断分子主链结构为聚硅氧烷。3356CM1是NH2的吸收峰，表明聚合物中氨基的存在。核磁共振1HNMR表征719PPM为CDCL3的峰，0045PPM为SICH3中的H,为047,146,25处依次归属于CH2CH2CH2NH中的CH2的质子峰,为27,25处依次归属于NHCH2CH2NH2中CH2的质子峰。为21处为NH的质子峰。0028以3硫代辛酸基1丙基三乙氧基硅烷代替巯基丙基三甲氧基硅烷，反应条件相同。0029实施例20030向带有搅拌。
14、桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷24G02MOL、N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A18904G0002MOL、氨水07G、水76G在60下反应4小时，加入二甲基苯基甲氧基硅烷02G继续反应1小时，停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到有机硅阻燃剂。0031实施例30032向带有搅拌桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷12G01MOL、N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A189098G0005MOL、氨水05G、水5G在60下反应5小时，加入二甲。
15、基苯基甲氧基硅烷015G继续反应1小时，停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到有机硅阻燃剂。0033实施例40034向带有搅拌桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷12G01MOL、N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A18904G0002MOL、氢氧化钠05G、水5G在60下反应5小时，加入二甲基苯基甲氧基硅烷015G继续反应1小时，停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到有机硅阻燃剂。0035实施例50036向带有搅拌桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷12G01MOL、N氨乙基氨丙。
16、基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A18904G0002MOL、氨水05G、水5G在40下反应5小时，加入二甲基苯基甲氧基硅烷015G继续反应1小时，停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到有机硅阻燃剂。0037实施例60038向带有搅拌桨和回流冷凝装置的250ML三口烧瓶中加入二甲基二甲氧基硅烷12G01MOL、N氨乙基氨丙基甲基二甲基硅KH602206G01MOL、巯基丙基三甲氧基硅烷A18904G0002MOL、氨水065G、水5G在60下反应5小时，加入二甲基苯基甲氧基硅烷015G继续反应1小时，停止反应，萃取去除未反应单体，蒸馏去除小分子，得到有机硅阻燃剂。说明书CN104292466A。