[發明專利]四苯基雙酚A二磷酸酯的制備方法

無效

• 申請號: 200710168474.7
• 申請日: 2007-11-27
• 公開（公告）號: CN101161659A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 高山俊;侯占偉;沈春暉;郭金明
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C07F9/12
• 分類號: C07F9/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及一種無鹵耐高溫阻燃劑一一四苯基雙酚A二磷酸酯(BDP)的制備方法。

背景技術

阻燃劑(flame?retardant)是用以改善材料抗燃性的物質，即阻止材料被引燃及抑制火焰傳播的助劑，阻燃劑主要用于天然和合成高分子材料(包括塑料、橡膠、纖維、木材、紙張、涂料等)的阻燃。

目前常用的阻燃劑有有機鹵系(溴系及氯系)、有機磷系及無機系三大類。溴系阻燃劑的市場規模及應用領域長期雄居各類阻燃劑之首，其優異的性價比是其他阻燃劑所無法匹敵的。但是鹵系阻燃劑燃燒時或熱裂時生成較多的煙、腐蝕性氣體和某些有毒產物，所以產品的無鹵化是人們的最終目標，從而會導致一部分鹵系產品將會由于達不到綠色環保要求而被人們所放棄。由于溴系阻燃劑在生產及使用過程中可能造成的環境危害，歐盟已經宣布將從2006年7月1日起開始在電子產品中停止使用溴系阻燃劑。另外由于磷系阻燃劑分解產物及其阻燃的高聚物的熱裂解和燃燒產物中腐蝕性、有毒物很少，很多品種還同時具有增塑、熱穩定等作用，對提高高分子材料的綜合性能有十分重要的作用，因此，有機磷阻燃劑將成為阻燃科學的研究熱點之一。全球三家最主要的溴系阻燃劑生產公司，如雅寶公司、大湖公司及死海溴化物公司也開始轉向無鹵磷系阻燃劑的開發，并已有商品供應，而國內尚處于研發階段，沒有工業化產品。目前主要從美國雅寶、日本大八、美國阿克蘇等公司進口。

當前高分子材料阻燃劑中，金屬氧化物和氫氧化物價廉無毒，但與材料的相容性不好，會降低材料的熱力學性能；鹵系阻燃劑(特別是含溴阻燃劑)雖然有很好的阻燃效果，但燃燒時產生的毒煙和腐蝕性氣體會污染環境，而磷系阻燃劑特別是磷系無鹵阻燃劑沒有以上缺點，且阻燃效果好，故備受研究者的青睞。磷酸酯用作聚合物的阻燃劑已有多年歷史，一般的磷酸酯類阻燃劑具有如下缺點：相對分子質量小，易出現噴霜現象，熱分解溫度較低，耐熱性差，而工程塑料的加工溫度一般很高，另外與工程塑料相容性差。

四苯基雙酚A二磷酸酯{或稱雙酚A雙(二苯基磷酸酯)，分子式：C₃₉H₃₄O₄P₂}，簡稱BDP，是一種新型添加型阻燃劑，國內尚無量產，質量達到進口同類產品水平，可用于多種熱塑性、彈性體、熱固性聚合物材料中，如：HIPS，PBT，PP，PE，PA，PS，ABS，PC，PU等等，也適用于粘合劑、涂料等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單、成本低廉的四苯基雙酚A二磷酸酯的制備方法，該方法獲得的產品燃燒時低煙、低毒、阻燃效率高、穩定性高。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：四苯基雙酚A二磷酸酯的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)縮聚反應：向裝有聚合裝置的四口燒瓶的中加入雙酚A、POCl₃、AlCl₃和PdCl₂的混合物，攪拌下將上述混合物加熱至回流105～110℃，直至無氯化氫放出時停止反應；聚合裝置為溫度計、攪拌器、冷凝管和HCl吸收裝置；

其中，雙酚A與POCl₃的質量比為1∶3.0-4.5，AlCl₃和PdCl₂的質量為雙酚A質量2～2.5％，AlCl₃與PdCl₂質量比為2∶1；

2)然后拆下聚合裝置，換上蒸餾裝置，在通氮氣的條件下進行蒸餾，回收未反應的三氯氧磷；

3)封端反應：拆下蒸餾裝置，換上聚合裝置，在80～85℃時向上述反應物中分3～4次加入苯酚，半小時后升溫至115～120℃，至無明顯氯化氫產生時停止反應；

其中，雙酚A與苯酚質量比為1∶1.6～1.7；

4)然后在通氮氣的條件下進行減壓蒸餾以除去過量的苯酚及產生的氯化氫，得粗酯；

5)將反應得到的粗酯過濾，得到四苯基雙酚A二磷酸酯(產品)。

其反應歷程為：