[發明專利]一種磷雜菲衍生物阻燃劑

有效

• 申請號: 201210498980.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103012846A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 錢立軍;邱勇;馮發飛;湯朔;孫楠
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08K5/5313
• 分類號: C08K5/5313;C07F9/6574
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用化學合成方法制備的含磷氮元素的阻燃劑，屬于利用化學合成方法制備阻燃材料的技術領域。

背景技術

近年來，磷雜菲DOPO化合物在阻燃環氧樹脂領域得到廣泛應用，磷雜菲DOPO的衍生物比如DOPO-HQ、DOPO-ITA、DOPO-MA等化合物也被陸續開發，并應用于阻燃環氧樹脂中，并且賦予了環氧樹脂固化物優異的阻燃性能。

新的研究表明，將DOPO引入化合物中，使其具備磷雜菲基團，并且與其他具有阻燃特性的官能團復合應用，在某些條件下可以獲得更高的阻燃效率，比如已經研究的HAP-DOPO化合物；而將磷雜菲基團與環內酰胺結構復合，則是開發新型阻燃結構的又一種嘗試。

發明內容

本發明采用異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)為原料，通過DOPO中的P-H鍵與TGIC中的環氧基團開環加成反應，獲得的一種磷氮體系的化合物，簡稱為TGIC-DOPO。

TGIC-DOPO分子式如下：

TGIC-DOPO的制備采用異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物為原料，在有機溶劑中或熔融狀態下反應制備TGIC-DOPO粗產物，并將TGIC-DOPO粗產物在醇溶液中洗滌提純，脫除溶劑后獲得TGIC-DOPO產物。

所用合成原料：異氰尿酸三縮水甘油酯、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物；反應溶劑包括：二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯仿、四氯化碳、甲苯、氯苯、二甲苯、二氯苯；洗滌溶劑包括：乙醇、環己醇、丙三醇、丙二醇、異丙醇、異丁基醇；全部原料均為工業級產品。

合成工藝

在有機溶劑體系中：將異氰尿酸三縮水甘油酯和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物按照一定的比例加入到有機溶劑中，其中異氰尿酸三縮水甘油酯和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的摩爾比為1∶3.0-1∶6.0，反應溶劑的用量為所用異氰尿酸三縮水甘油酯質量的6-10倍的質量，保持反應溫度在110-150℃，攪拌條件下反應3-10小時，反應溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯仿、四氯化碳、甲苯、氯苯、二甲苯、二氯苯中的一種；減壓蒸餾除去反應溶劑獲得TGIC-DOPO粗產物。

在熔融體系中：將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入到反應容器中，并將其加熱到120-150℃熔融，隨后逐漸加入異氰尿酸三縮水甘油酯，異氰尿酸三縮水甘油酯和9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的摩爾比為1∶2.8-1∶6.0，保持反應溫度在130-200℃，攪拌條件下反應1-8小時，獲得粗產物TGIC-DOPO。

將TGIC-DOPO粗產物加入到洗滌溶劑中，洗滌溶劑為乙醇、環己醇、丙三醇、丙二醇、異丙醇、異丁基醇中的一種，溶劑的用量為異氰尿酸三縮水甘油酯質量的1-20倍，保持溫度在30-150℃，攪拌洗滌，冷卻至室溫，靜置沉淀，過濾烘干后獲得產物TGIC-DOPO。

附圖1TGIC-DOPO的核磁氫譜圖

附圖2TGIC-DOPO的紅外譜圖

附圖3TGIC-DOPO的差示掃描量熱儀圖

附圖4TGIC-DOPO的熱失重圖

具體實施方式：

實施例1將14.9g異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)，32.9g?9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)加入到盛有100g氯苯的三口燒瓶中，在攪拌條件下，升溫至130℃，待反應物完全溶解后，攪拌反應6小時，反應結束后，減壓蒸餾，除去氯苯，冷卻后，將產物加入到100g乙醇中進行攪拌洗滌，保持78℃，靜置冷卻至室溫，過濾出產物，烘干，即得目標產物TGIC-DOPO。

實施例2將14.9g異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)，32.9g?9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)加入到盛有100g二甲苯的三口燒瓶中，在攪拌條件下，升溫至140℃，待反應物完全溶解后，攪拌反應6小時，反應結束后，減壓蒸餾，除去二甲苯，冷卻后，將產物加入到100g異丙醇中進行攪拌洗滌，保持82℃，靜置冷卻至室溫，過濾出產物，烘干，即得目標產物TGIC-DOPO。