[發(fā)明專利]一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110450952.X
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102561036A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏麗喬;王燦燦;李全紅;晏泓;高向華;王慧芳
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: D06M15/356
• 分類號: D06M15/356;C08F130/02;C08F2/46
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磷系阻燃劑及其制備方法，進一步的是一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有鹵系阻燃劑的阻燃效果較好，添加量少，但是它燃燒時放出大量的有毒氣體、煙霧大、污染環(huán)境，影響人們的健康。因此，不含鹵素的阻燃劑是目前研究的熱點?，F(xiàn)有磷酸酯類阻燃劑可代替鹵系阻燃劑，使阻燃完全實現(xiàn)無鹵化，如公開號為：CN1958936A的“一種紡織品阻燃劑及其制備與應(yīng)用”，該專利發(fā)明了一類含有乙烯基官能團的磷酸酯阻燃劑，是單分子阻燃劑，是通過化學(xué)引發(fā)、電子輻照、等離子體引發(fā)的方法對紡織品進行阻燃處理。但是，單分子阻燃劑在引發(fā)劑引發(fā)時易發(fā)生自聚反應(yīng)，增加了單體的添加量，造成了浪費，因此，將上述單分子阻燃劑以一定的方式聚合，形成大分子聚磷酸酯，不但提高了阻燃效果，還可以提高其熱穩(wěn)定性。

再如，公開號為：CN1958936A的“一種聚合物型含磷阻燃劑及其制備方法及應(yīng)用”，該阻燃劑的通式為：

其中，n=5~8的整數(shù)，該阻燃劑分子量在900~1400之間。雖然該阻燃劑的阻燃效果較好，但是阻燃劑的合成需要在反應(yīng)釜中進行，并需源源不斷的通入氮氣防止氧化，還要用無水AlCl₃作催化劑，過程復(fù)雜，反應(yīng)條件比較苛刻。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有阻燃劑存在的不足，本發(fā)明提供一種無鹵環(huán)保、熱穩(wěn)定性好、阻燃效率高，合成方法簡便的一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑及其制備方法。

本發(fā)明所提供的一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑，具有如下結(jié)構(gòu)式：

???

其中，n=5~20的整數(shù)，分子量在?800~3500之間，磷含量≥18%。

本發(fā)明所提供的一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑的制備方法，該方法是將丙烯醇和三氯氧磷反應(yīng)，以三乙胺或者吡啶作縛酸劑，在0℃條件下，攪拌反應(yīng)6小時，后滴加甲醇和三乙胺混合液，再反應(yīng)3~6小時，抽濾、蒸發(fā)得到丙烯基二甲基磷酸酯單體；再將丙烯基二甲基磷酸酯單體和過硫酸鉀在水溶液或乳液中反應(yīng)，反應(yīng)質(zhì)量比為丙烯基二甲基磷酸酯單體：過硫酸鉀：司班—60：去離子水=40~45：2~10：0~10：40~45，調(diào)節(jié)pH值為5~7，微波輻射，功率為：220~700W，控制溫度為：65~95℃，反應(yīng)時間為：3?~?10分鐘，抽濾得濾液，分離除去上層清液，然后蒸餾制得聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑。其具體方法是按下列步驟進行的：

（1）在反應(yīng)釜中加入乙醚和三氯氧磷，其摩爾比為4：1，乙醚為溶劑；

（2）再在反應(yīng)釜中滴加摩爾比為1：1的丙烯醇和三乙胺混合液，攪拌反應(yīng)6小時，控制溫度為0℃，反應(yīng)后滴加甲醇與三乙胺的混合液，再反應(yīng)3小時；靜置12小時，抽濾得到濾液，在50~70℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到丙烯基二甲基磷酸酯；

（3）將丙烯基二甲基磷酸酯、過硫酸鉀、司班-60、去離子水按質(zhì)量比為40~45：2~10：0~10：40~45的比例配制成反應(yīng)溶液，在水浴或乳液中經(jīng)微波輻射，功率為：220~700W，控制溫度為：65~95℃，pH值調(diào)為：5~7，反應(yīng)時間為：3~10分鐘；

????（4）反應(yīng)后抽濾，分離，除去上層清液，后蒸餾制得聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑。

本發(fā)明所提供的一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑的含磷量較高，最高含磷量達到了18.7%，含磷量越高，阻燃效果越好，阻燃效率也越高；同時也不含鹵素，在燃燒時不產(chǎn)生有毒氣體，安全無毒。本發(fā)明所述方法采用過硫酸鹽作引發(fā)劑，該引發(fā)劑安全無毒，無環(huán)境污染，使得整個合成過程中無游離甲醛釋放，制得阻燃劑適用于麻、絲等纖維和塑料的阻燃整理，而且具有良好的持久的阻燃效果。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式作出說明：

具體實施方式一

實施本發(fā)明一種聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑的制備方法，該方法是將丙烯醇和三氯氧磷反應(yīng)，乙醚或者乙酸乙酯為溶劑，以三乙胺或者吡啶作縛酸劑，在0℃條件下，攪拌反應(yīng)6小時，后滴加甲醇和三乙胺混合液，再反應(yīng)3小時，抽濾、蒸發(fā)得到丙烯基二甲基磷酸酯單體；再將丙烯基二甲基磷酸酯單體和過硫酸鉀在水溶液或乳液中反應(yīng)，反應(yīng)質(zhì)量比為丙烯基二甲基磷酸酯單體：過硫酸鉀：司班—60：去離子水=40~45：2~10：0~10：40~45，調(diào)節(jié)pH值為5~7，微波輻射，功率為：220~700W，控制溫度為：65~95℃，反應(yīng)時間為：3~10分鐘，抽濾得濾液，分離除去上層清液，然后蒸餾制得聚丙烯基二甲基磷酸酯阻燃劑。

具體實施方式二