[發(fā)明專利]新型含溴雙硅酸酯阻燃劑化合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210247294.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN102898450A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥林;陳松林;王玉紅;張偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C07F7/04
• 分類號(hào): C07F7/04;C08K5/5415;C08L27/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型含溴雙硅酸酯阻燃劑化合物及其制備方法，具體涉及一種四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚化合物及其制備方法。該化合物是具有溴、氯、硅三元素協(xié)同作用的阻燃增塑劑，適用于聚氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等阻燃增塑添加劑。

背景技術(shù)

隨著高分子材料在建筑、化工、軍事及交通等領(lǐng)域越來越應(yīng)用地廣泛性，其高分子材料的易燃特性經(jīng)常給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來極大的威脅，因而阻燃技術(shù)受到了全球性的關(guān)注。我國阻燃劑的研究和應(yīng)用在八十年代之后，特別是入世后與世界經(jīng)濟(jì)的接軌，迎來了高速發(fā)展的機(jī)遇，又由于歐盟無鹵化(ROHS)指令的頒布，同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國阻燃劑潛在市場(chǎng)巨大，今后幾年仍將以較高的速度持續(xù)增長，其發(fā)展趨勢(shì)則是在提高阻燃效能的同時(shí)，更加注重環(huán)保與生態(tài)安全及綜合性價(jià)比的提高。

目前我國阻燃劑無論在品種上還是用量上與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，隨著國家對(duì)阻燃法規(guī)的頒布和指令性規(guī)定，我國阻燃劑的開發(fā)和應(yīng)用將出現(xiàn)廣闊的前景。其中通過阻燃劑的復(fù)配或分子結(jié)構(gòu)中多元素協(xié)同增效來提高阻燃劑的綜合性價(jià)比是開發(fā)研究的重點(diǎn)方向之一。

本發(fā)明新型含溴雙硅酸酯阻燃劑為溴、氯、硅三元素互相協(xié)同增效高效阻燃劑，由于分子骨架具有線性醚酯結(jié)構(gòu)與材料有較好的相容性，因而具有良好的增塑性，同時(shí)，由于本發(fā)明選用多晶硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物四氯化硅為原料，又為解決四氯化硅的綜合利用的難題找到了一個(gè)有效途徑；該新型含鹵雙硅酸酯具有阻燃效能高、增塑性好、應(yīng)用范圍廣、工藝簡單、易于工業(yè)化推廣生產(chǎn)，將會(huì)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提出用多晶硅產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物四氯化硅合成一種新型含溴雙硅酸酯阻燃增塑劑化合物四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚，其阻燃增塑性好，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚化合物，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：

其中n＝1時(shí)，m＝0；m＝1時(shí)，n＝0。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚的制備方法，其工藝簡單、易于規(guī)模化生產(chǎn)，且原料廉價(jià)易得，設(shè)備投資少，成本低廉，該方法為：

20℃下，在攪拌條件下，控制原料適當(dāng)?shù)哪柋龋瑢⑦m當(dāng)濃度的四溴雙酚A雙環(huán)氧丙基醚的有機(jī)溶劑溶液滴入到四氯化硅中，滴加過程控制溫度不高于50℃，滴加完畢后，升溫到60-80℃，保溫反應(yīng)3-4h，降溫到20℃，滴加氯乙醇，滴加過程控制不超過35℃，而后升溫45-55℃，保溫反應(yīng)2-3h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入產(chǎn)品質(zhì)量1-3％的縛酸劑，調(diào)節(jié)PH＝5-6，過濾除去生成的微量固體鹽，濾液經(jīng)減壓蒸餾出有機(jī)溶劑與過量的一氯丙醇(回收使用)及低沸點(diǎn)物，即得產(chǎn)品四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚。

如上所述的控制控制原料適當(dāng)?shù)哪柋葹樗匿咫p酚A雙環(huán)氧丙基醚∶四氯化硅∶一氯丙醇為1∶2∶6-1∶2∶7。

如上所述的適當(dāng)濃度的四溴雙酚A雙環(huán)氧丙基醚的有機(jī)溶劑溶液為四溴雙酚A雙環(huán)氧丙基醚的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為1∶2.5～1∶4。

如上所述的有機(jī)溶劑為二乙二醇二甲醚、甲苯、二氯乙烷、二氧六環(huán)或乙腈。

如上所述的縛酸劑為三乙胺、N，N-二甲基苯胺、吡啶或三聚氰胺。

本發(fā)明的四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚為無色或淡黃色液體，產(chǎn)率為96％～99％，其閃點(diǎn)(開口杯)：210±5℃，分解溫度：265±5℃，密度：1.573g/cm³(25℃)，折光率：n_D²⁵＝1.4568。其適合作為聚氯乙烯、聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯等材料的阻燃增塑劑之用。四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚的合成工藝原理如下式所示：

其中n＝1時(shí)，m＝0；m＝1時(shí)，n＝0。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

①由于本發(fā)明有機(jī)硅鹵協(xié)同阻燃增塑劑四溴雙酚A雙{2-氯-3-[三(氯乙氧基)]硅酰氧基丙基}醚的結(jié)構(gòu)具有較好的對(duì)稱性特征，其物理化學(xué)性能穩(wěn)定，與高分子材料相溶性好，加工性能好，三元素協(xié)同阻燃效能高，硅酸酯結(jié)構(gòu)增塑性好。