一种POSS改性磷腈阻燃剂及其制备方法、一种聚碳酸酯阻燃复合材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种poss改性磷腈阻燃剂，其特征在于，其包含如下结构：r
1-r6相同或不同，选自nh2或其中，2.根据权利要求1所述的poss改性磷腈阻燃剂的制备方法，其特征在于：包含如下步骤：(1)六氯环三磷腈和对硝基苯酚发生亲核取代反应，生成六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈，(2)然后六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈在催化剂钯碳和水合肼的作用下，发生还原反应生成六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈；(3)苯基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷发生水解反应生成环氧基低聚倍半硅氧烷；(4)然后六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈的氨基和环氧基低聚倍半硅氧烷的环氧基发生开环反应，得到目标产物poss改性磷腈阻燃剂；其中，环氧基低聚倍半硅氧烷的结构式为：和/或，所述的六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈的结构式为：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，环氧基低聚倍半硅氧烷的制备包含如下步骤:在反应器中加入乙醇和盐酸，搅拌并升温至45-60℃，再加入苯基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的混合溶液，保持搅拌，水解反应16-24h；再经减压蒸馏去除溶剂，经反复洗涤和过滤后，得到浅黄色粘稠液体，即为目标产物环氧基低聚倍半硅氧烷。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述苯基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷以摩尔比为6～10：1进行加料。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈的制备包含如下步骤：六氯环三磷腈、对硝基苯溶解在丙酮或苯中，以碳酸钾或三乙胺作为缚酸剂，在碘化钠或四丁基碘化铵的催化作用下，控制温度在50-60℃，回流反应2-3小时，经反复过滤、洗涤和烘干后，得到六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈固体。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，六氯环三磷腈：对硝基苯：缚酸剂的摩尔比＝1:(6～8)：(2-4)，催化剂的用量为六氯环三磷腈和对硝基苯总质量的1％-2％。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈的制备包含如下步骤：将六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈和催化剂钯碳溶解在异丙醇、氯仿或dmf中，将溶液升温至80℃-120℃后，向其缓慢加入水合肼溶液，在氮气保护下回流反应10-12小时，然后将溶液倒入不良溶剂去离子水中，得到絮状沉淀，絮状沉淀经反复洗涤后，冷冻干燥得到六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈固体。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述六(4-硝基苯氧基)-环三磷腈、水合肼和钯碳以质量比为(8～10):(14～18):1进行加料。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，poss改性磷腈阻燃剂的制备包含如下步骤：将六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈和环氧基低聚倍半硅氧烷分别溶解在dmf、石油醚或氯仿中；然后将环氧基低聚倍半硅氧烷的溶液缓慢加入到六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈的溶液中，在90-120℃下保持磁力搅拌，且在氮气保护环境下回流反应10-12小时，最后经反复过滤和洗涤后，冷冻干燥得到目标产物poss改性磷腈阻燃剂。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，六(4-氨基苯氧基)-环三磷腈和环氧基低聚倍半硅氧烷摩尔比为1:6～10。11.一种聚碳酸酯阻燃复合材料，其特征在于，至少包括：85～99质量份聚碳酸酯基体，0.1～10质量份权利要求1所述的poss改性磷腈阻燃剂或权利要求2-9中任一项制备方法制备的poss改性磷腈阻燃剂，优选地，还包含0.3～0.5质量份抗滴落剂聚四氟乙烯，0.5～1.5质量份增韧剂甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机
硅三元共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物。12.根据权利要求11所述的聚碳酸酯阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述的poss改性磷腈阻燃剂、pc、优选的抗滴落剂和增韧剂经高速混合机预混均匀，然后加入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到样品，优选地，熔体温度为280℃-310℃，挤出机转速为300-900rpm。

技术总结
本发明公开了一种POSS改性磷腈阻燃剂及其制备方法和应用。其结构式如下：R


技术研发人员：睢国鹏 陈连清 蒋文静 张振威 王优浩 袁天楠
受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/4/15