[發明專利]一種高分子磷酸酯、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 200810055066.5
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN101284907A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 徐偉箭;趙承軍;劉嵐;劉耀馳;胥偉;熊遠欽
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;石家莊化纖有限責任公司
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/40;C08G65/00;C08G73/02;C08L77/00;C08L67/00;C08L79/02;C08J7/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張貳群

1、一種高分子磷酸酯，為以下磷酸單酯、磷酸雙酯和磷酸三酯三種結構的混合物：

?????單酯??????????????????????雙酯???????????????????三酯

其中：R為AB或BAB型嵌段聚合物，AB型和BAB型高分子磷酸酯具有如下結構：

AB型高分子磷酸酯結構：

BAB型高分子磷酸酯結構：

其中：A為酰胺、聚酰胺或聚胺酯段，B為聚醚段，ph為磷酸(酯)基；

R₁、R₂是鍵合A段與B段的小分子化合物，為環氧氯丙烷、環氧丙烷、環氧乙烷或異氰酸酯；

①A段含有A1、A2和A3三種結構，如下所示：

其中：

R₃、R₆、R₇為含有2～40個碳原子的脂肪基團或含6～16個碳原子的芳香基團；R₄、R₅、R₈、R₉為含有2～6個碳原子的脂肪基團或含6～10個碳原子的芳香基團；k＝1～160，1＝1～50，m＝0～50；

②B段為聚醚段，其分子量為80-80000，B具有以下結構：

其中：R₁₀為含有2～8個碳原子的脂肪基團或6～10個碳原子的芳香基團，n＝2～400。

2、根據權利要求1所述的高分子磷酸酯，其特征是：所述磷酸高分子為磷酸單酯、磷酸雙酯和磷酸三酯三種結構中的其中一種，或其中兩種的混合物，或三種的混合物。

3、一種制備權利要求2所述高分子磷酸酯的方法，所用原料包括有羧酸或酯、胺、醇胺、環氧烷、聚醚、端基功能化試劑和磷酸化試劑，其過程為：

(1)根據要制備的高分子磷酸酯的要求確定酸醇酰胺段的分子量，并由分子量計算羧酸或酯、胺及醇胺類物質的物量比，將羧酸或酯、胺加入反應器，加熱融化，加入堿催化劑，在氮氣的保護下滴加胺醇，溫度為100-200℃，滴加1/2～4/5的醇胺，反應2～6小時；然后滴完剩下的醇胺，在60-155℃的溫度下反應3小時，完成酸醇酰胺的合成步驟；

(2)在三口瓶反應器中加入步驟(1)中所得酸醇酰胺和陽離子催化劑，緩慢滴入端基功能化試劑，在55～155℃溫度下反應2～8小時，制成環醚；

(3)將聚醚在三口反應瓶中融化，升溫至55-140℃，加入陽離子催化劑，加入步驟(2)中所得環醚，恒溫反應3～10小時得白色固體，其中環醚與聚醚的比為：1∶1～2；

(4)將步驟(3)中產品加熱融化，加入陽離子催化劑，緩慢加入磷酸化試劑，在20～180℃反應反應0.5～5小時，加入適量的水使其水解0.5～3小時；

所述的端基功能化試劑為異氰酸酯；所述的陽離子催化劑為三氟化硼乙醚或濃硫酸。

4、根據權利要求3所述的制備高分子磷酸酯的方法，其特征是：所述磷酸化試劑為P₂O₅、PCl₃、POCl₃、磷酸、焦磷酸或多聚磷酸；所述原料中的胺為二元胺，其碳原子個數為2-10；所述原料中羧酸的碳原子個數為4-40。

5、根據權利要求3或4所述的制備高分子磷酸酯的方法，其特是：所述的端基功能化試劑為環氧氯丙烷；步驟(2)反應完后降溫至20-100℃，加入NaOH溶液，過濾、減壓蒸餾得到環醚。

6、一種根據權利要求2所述的高分子磷酸酯的用途，其特征是：所述高分子磷酸酯用作高分子材料抗靜電改性劑。

7、根據權利要求6所述的高分子磷酸酯的用途，其特征是：所述高分子材料為聚酰胺、聚酯及聚胺酯。

8、根據權利要求7所述的高分子磷酸酯的用途，其特征是：所述聚酰胺為尼龍6或尼龍66。

9、根據權利要求6所述的高分子磷酸酯的用途，其特征是：高分子磷酸酯在高分子材料加工時加入或作為油劑對高分子材料表面進行處理；所述高分子磷酸酯的使用量占總質量的(0.1～20)％。

10、根據權利要求7～9中任一項所述的高分子磷酸酯的用途，其特征是：改性后的高分子材料的表面電阻率為(1×10⁷～5×10¹²)Ω/cm²，體積電阻率為(1×10⁷～5×10¹²)Ω·cm；高分子材料經沸水洗滌20次后其表面電阻率為(5×10⁷～1×10¹³)Ω/cm²，體積電阻率為(5×10⁷～1×10¹³)Ω·cm。