N-异冰片基丙烯酰胺的RAFT聚合制备阻燃树脂

苏浩嘉，徐徐，王石发，季永新

(南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037)

水性丙烯酸涂料具有发展快、低VOC、工艺简单等特点。但在阻燃方面应用有限，可针对性添加阻燃剂，制成阻燃涂料[1-3]。Dziczkowski等将丙烯酸嵌段固定在大豆油基RAFT醇酸主链上[4]。本文通过RAFT试剂与环氧树脂反应，合成RAFT环氧酯[5-6]，在此基础上聚合单体，加入N-异冰片基丙烯酰胺[7]，并接枝阻燃剂，合成N-异冰片基丙烯酰胺的RAFT聚合制备阻燃树脂。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

正十二硫醇、2-溴代异丁酸、丙烯酸、茨烯、三聚氯氰、吩噻嗪、三氯化铁、亚磷酸三乙酯、乙二醇丁醚、氨水、双氧水、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯均为分析纯；环氧树脂E-51，工业级。

AVANCEⅢ 400 MHz核磁共振波谱仪；GPC 600凝胶色谱仪；Zetasizer Nano ZS 型激光粒度分析仪。

1.2 阻燃树脂制备

1.2.1N-异冰片基丙烯酰胺的合成[8]在四颈烧瓶中依次加入茨烯、丙烯睛、水、吩噻嗪、FeCl3，升温至120 ℃，反应12 h。加入乙酸乙酯，用饱和食盐水洗涤，收集有机层后，经干燥、浓缩，制得粗产品。用乙醇重结晶，制得N-异冰片基丙烯酰胺。

1.2.2 RAFT试剂的制备[9]以丙酮作溶剂，将正十二硫醇、二硫化碳、2-溴代异丁酸在常温常压下反应16 h以上。蒸馏除去溶剂，加100 mL 5 mol/L的盐酸酸化，用二氯甲烷萃取，经饱和食盐水洗涤、蒸馏水洗涤，除去二氯甲烷，用正己烷重结晶，制得RAFT试剂正十二烷基三硫代碳酸酯。

1.2.3 RAFT环氧酯的制备 以乙酸丁酯作溶剂，将环氧树脂E-51放入四口烧瓶，氮气脱氧15 min。升温至100 ℃，滴加溶解于乙酸丁酯的RAFT试剂和四丁基溴化铵。滴加结束后，100 ℃下反应7 h。除去溶剂乙酸丁酯，制得RAFT环氧酯。……