生物、医药和医疗器械技术

本发明所公开的一种含磷氮硅的聚丙烯酸酯型阻燃剂，其重复单元结构如式I所示。本发明以苯基磷酰二氯、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸羟乙酯为主要原料合成了含磷氮硅的丙烯酸酯单体，并通过自由基聚合制备了一种含磷氮硅的聚丙烯酸酯型阻燃剂。该阻燃剂具有热稳定性好，成炭性好，抗迁移等特点，有望应用于聚苯乙烯等常见聚合物材料。

新阻燃剂的研发具有两个趋势：由小分子阻燃剂向齐聚物阻燃剂发展；由单一阻燃体系向多种阻燃元素“协同”阻燃体系发展。齐聚物阻燃剂具有材料相容性好、分解温度高、耐候性好、还可以改善某些基材的机械性能等优点。美国孟山都公司（US3014956）开发了分子量800左右齐聚磷酸酯；四川大学开展了聚磷(膦)酸酯的合成与应用研究（CN02113512.6；CN200510021217.1）；中国专利CN200910012620.6和CN200810012458.3分别公开了含有DOPO侧链结构和PEPA侧链结构的聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法。这些齐聚物是基于逐步缩聚工艺合成聚酯或聚酰胺类物质，被应用于PET、PA、PC等材料。磷-氮协同阻燃作用主要体现为膨胀型阻燃机理，可以提高阻燃剂在聚合物基体中的阻燃效率。含硅阻燃剂是近年来新兴起的一种环保型阻燃剂，硅系阻燃剂不仅可以改善材料的阻燃性能和抑烟性能，而且具有提高高分子材料的耐热性能等优点。中国专利CN201310155777.0公开了一种含磷-氮-硅的有机无机杂化阻燃剂，该阻燃剂的合成方法是：将含磷、含氮的硅氧烷通过溶胶凝胶法得到具有Si-O-Si交联结构的有机无机杂化分子。将三种阻燃元素有机地结合到一起，可以更有效的提高磷系阻燃的效率，该阻燃剂可用于PC、PP、PU等材料的阻燃改性。

本发明提供的一种含磷氮硅的聚丙烯酸酯阻燃剂的制备方法步骤如下：首先，合成含磷氮硅的丙烯酸酯单体：将苯基磷酰二氯(PDCP)与三乙胺(TEA)按摩尔比

1:2.2至1:3的比例以及溶剂四氢呋喃(THF)加入配有搅拌器的三口烧瓶中并降温至-5-0℃，滴加与苯基磷酰二氯(PDCP)等摩尔的3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH550），在0-5℃下反应2-4小时后，滴加与苯基磷酰二氯(PDCP)等摩尔的丙烯酸羟乙酯（HEA），在0-5℃下反应2-

4小时后，升温至室温反应2-6小时，反应混合物经过滤去除三乙胺盐酸盐，得到的滤液去除溶剂和未反应的三乙胺后得到浅黄色粘稠液体，即为含磷氮硅的丙烯酸酯，反应式如式（II）：