[發(fā)明專利]一種二硫代磷酸新戊二酯阻燃劑合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010276872.2
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN101948487A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林市吉溧化工有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07F9/6574
• 分類號: C07F9/6574
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻燃劑的合成方法，具體為一種含有高效阻燃性的元素磷和硫且專用于粘膠纖維的阻燃劑的合成方法。

背景技術(shù)

粘膠纖維與天然纖維素纖維一樣，具有優(yōu)異的舒適性能，是其他纖維所不可比的，廣為消費者所青睞。但是不論是棉、麻等天然纖維素纖維，還是粘膠等化學(xué)纖維素纖維，所有纖維素纖維的都有一個最大弱點，那就是易燃！易燃性限制了纖維素纖維產(chǎn)品的進一步發(fā)展和更廣泛應(yīng)用，因此開發(fā)具有良好阻燃性能的纖維素纖維及其衍生產(chǎn)品是一項重要的研究任務(wù)。

早在上世紀(jì)的30年代，防火阻燃劑已開始被應(yīng)用到纖維素纖維的阻燃處理上。這些阻燃劑主要是織物后整理阻燃劑，使用方便，但添加劑用量較多，且影響性能，增加成本，效果不能持久。

為了保持阻燃效果的持久，人們又發(fā)明了共混型阻燃劑，將阻燃劑直接加入到紡絲原液中并充分混合，可紡出高效耐久型粘膠纖維。如70年代后，蘭精(Lenzing)公司生產(chǎn)的阻燃劑桑德佛蘭母(Sandoflaml)5060，該阻燃劑的分子式為C₁₀H₂₀O₅P₂S₂，結(jié)構(gòu)式是；

該阻燃劑是一種二硫代磷酸新戊二酯阻燃劑，熔點達到228～229℃，耐高溫，性能優(yōu)異，是一種很好的粘膠纖維阻燃劑。然而，由于技術(shù)封鎖，蘭精公司阻燃劑桑德佛蘭母(Sandoflam)5060的生產(chǎn)技術(shù)至日前為止，仍然不為公眾所知。

與國外相比，我國的阻燃粘膠纖維發(fā)展較晚，尚未形成生產(chǎn)能力，。在開發(fā)應(yīng)用的廣度和深度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。國內(nèi)阻燃粘膠纖維工業(yè)化規(guī)模已探索了共混法、浸涂法等，所用阻燃劑多為含磷或含鹵的有機化合物。由天津工業(yè)大學(xué)申請的公開號為CN1563160A中國專利公開了“一種纖維素用阻燃劑及其制造方法”，該纖維素用阻燃劑分子式為C₁₂H₂₆O₄P₂S₂N₂，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

命名為1，2-二(2-硫代-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷雜環(huán)己-2-氨基)乙烷。

該纖維素用阻燃劑的制造方法是：先用摩爾比為1∶1的三氯硫磷(PSCL3)和新戊二醇在溫度45-75℃與摩爾數(shù)為新戊二醇摩爾數(shù)的0.19～0.25倍的苯作為溶劑溶解的條件下，反應(yīng)1.5-3h，之后用水洗滌所得產(chǎn)物，并蒸餾除苯，再用0.2倍苯摩爾數(shù)的石油醚重結(jié)晶，生成2-硫代-2-氯-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷雜環(huán)己烷，然后氣流干燥24h；，再用摩爾比為2∶1干燥的2-硫代-2-氯-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷雜環(huán)己烷與乙二胺在溫度10～30℃和2-硫代-2-氯-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷雜環(huán)己烷摩爾數(shù)的0.1～0.5摩爾的氯仿或四氯化碳溶解的條件下，反應(yīng)3～5h，所得產(chǎn)物水洗，再用0.2倍氯仿或四氯化碳摩爾數(shù)的乙醚重結(jié)晶，爾后氣流干燥24h，即可生成所述的阻燃劑：1，2-二(2-硫代-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷雜環(huán)己-2-氨基)乙烷。該阻燃劑熔點為291～292℃，高于桑德佛蘭母(Sandoflam)5060阻燃劑的熔點，同樣是耐高溫阻燃劑。

CN1563160A公開的纖維素用阻燃劑制造方法，采用兩步工藝過程，每步均還需24h的氣流干燥，工藝復(fù)雜、過程長。

該制造過程中使用到苯。苯于1993年被世界衛(wèi)生組織(WHO)確定為致癌物，苯是一種易燃而且毒性很高的物質(zhì)。苯對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻痹作用，引起急性中毒，重者會出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等，嚴(yán)重者會因為中樞系統(tǒng)麻痹而死亡。少量苯也能使人產(chǎn)生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現(xiàn)象；長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒；苯可以損害骨髓，使紅血球、白細(xì)胞、血小板數(shù)量減少，并使染色體畸變，從而導(dǎo)致白血病，甚至出現(xiàn)再生障礙性貧血。

制造過程中使用到乙二胺，該化工原料售價達到每噸25000元，價格昂貴。綜合所述各方面因素，采用CN1563160A公開的纖維素用阻燃劑制造方法所生產(chǎn)的阻燃劑成本高，每噸已超過50000元，接近進口產(chǎn)品蘭精公司的桑德佛蘭母(Sandoflam)5060阻燃劑的每噸60000元價格，已無生產(chǎn)的可行性。

發(fā)明內(nèi)容