[發明專利]一種含磷阻燃劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210480824.4
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102964630A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 顧豐平
• 申請（專利權）人: 張家港順昌化工有限公司
• 主分類號: C08K5/527
• 分類號: C08K5/527;C07F9/6574;C08L25/06
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所(普通合伙) 32209
• 代理人: 孫高

技術領域

本發明涉及阻燃劑技術領域，尤其涉及一種含磷阻燃劑的制備方法。

背景技術

高分子材料應用領域和用量迅速擴大，因高分子材料易燃性使其在某些領域的使用受到嚴格限制，比如在高溫或耐熱領域使用的高分子材料，必須添加在這種苛刻條件下能夠使用的新型阻燃劑。

含磷有機阻燃劑是目前公認的最環保的有機阻燃劑之一。許多研究報告證明磷系阻燃劑不僅具有非常好的阻燃性能，而且不會產生大量有毒的氣體和煙霧。

目前，已經有許多商業化的磷系阻燃劑，其中具有代表性的產品有磷酸三苯基酯(TPP)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(RDP)和雙酚A雙(二苯基磷酸酯)(BDP)等，廣泛地應用于PC、PC／ABS合金和聚酯等高分子材料。這些阻燃劑的阻燃性能與高分子材料基材結構有關，對于本身具有結炭功能的高分子材料如PC，它們具有非常好的阻燃性能。但是，對于沒有結炭功能的高分子材料如PS、ABS等，它們幾乎沒有什么阻燃性能，因為上述提到的無鹵磷系阻燃劑共同缺陷是阻燃元素磷含量較低(＜llWt.％)而且沒有結炭功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種高含磷量的阻燃劑的制備方法，具體為間苯二酚雙[二(季戊四醇磷酸酯)磷酸酯（Ⅴ）的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：含磷阻燃劑的制備方法，其制備步驟為：

1）將季戊四醇（Ⅰ）、三氯氧磷、二氧六環依次加入反應釜，攪拌加熱至78～85℃，回流反應2.5～3h，減壓除去溶劑、冷卻，得到白色粉末化合物（Ⅱ）；

2）將間苯二酚（Ⅲ）、三氯氧磷、三氯化鋁依次加入反應釜，攪拌加熱至75～80℃反應2～2.5h，減壓除去溶劑，得到透明液體亞芳基雙(磷酰二氯)（Ⅳ）；

3）將化合物（Ⅳ）溶于乙腈，再加入化合物（Ⅱ）、三乙胺，將混合物加熱至83～90℃反應2.5～3h，減壓除去溶劑，加水洗滌，抽濾，得到最終產物含磷阻燃劑（Ⅴ）。

含磷阻燃劑的制備過程中，制備反應方程式為：

步驟1）中所述季戊四醇（Ⅰ）、三氯氧磷與二氧六環摩爾比為1：1.2～1.3:2.2～3.0。

步驟2）中所述間苯二酚（Ⅲ）、三氯氧磷與三氯化鋁摩爾比為1：2.0～3.0:0.1～0.15。

步驟3）中所述化合物（Ⅱ）、化合物（Ⅳ）與三乙胺的摩爾比例為:4.5～5.2：1.0～1.3：4.3～5.0。

本發明專利的有益效果為：間苯二酚雙[二(季戊四醇磷酸酯)磷酸酯的含磷量達到20.4%，受到高溫時可分解生成磷的含氧酸，促進含羥基化合物的吸熱脫水成炭反應，生成水和焦炭，具備較高的結碳功能，可賦予PS等沒有結炭功能高分子材料阻燃性能，降低了火災的發生幾率。

具體實施方式

實施例1

在干燥保護系統下，將3mol（Ⅰ）、3.4mol三氯氧磷、6.5mol二氧六環投入到三口燒瓶內，攪拌混合，加熱至78～85℃回流反應3h，旋蒸、冷卻，得到白色粉末物質2.6mol，收率為86.7%，純度為85%。

在干燥系統保護下，將0.6mol（Ⅲ）、1.4mol三氧化磷、0.09mol三氯化鋁投入四口燒瓶內，加熱攪拌，反應溫度為75～80℃反應2h，蒸餾，得到透明液體（Ⅳ）0.57mol，收率為94.8%，純度為92%。

將0.57mol（Ⅳ）溶于300ml乙腈，加入2.3mol（Ⅱ）、2.5mol三乙胺，將混合物加熱至83～90℃反應2.5h，蒸餾，加水洗滌，抽濾，得到最終產物（Ⅴ）0.53mol，收率為93%，純度為94.6%。

實施例2

在干燥保護系統下，將5mol（Ⅰ）、8mol三氯氧磷、4mol二氧六環投入到三口燒瓶內，攪拌混合，加熱至78～85℃回流反應3h，旋蒸、冷卻，得到白色粉末物質4.4mol，收率為88%，純度為85%。

在干燥系統保護下，將1mol（Ⅲ）、2.2mol三氧化磷、0.12mol三氯化鋁投入四口燒瓶內，加熱攪拌，反應溫度為75～80℃反應2.5h，蒸餾，得到透明液體（Ⅳ）0.95mol，收率為95%，純度為93.1%。

將0.95mol（Ⅳ）溶于500ml乙腈，加入4.1mol（Ⅱ）、4.3mol三乙胺，將混合物加熱至83～90℃反應3h，蒸餾，加水洗滌，抽濾，得到最終產物（Ⅴ）0.92mol，收率為96.8%，純度為95.2%。