[發明專利]含磷-氮-溴阻燃劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210558989.9
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103044707A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 黃齊茂;肖碧鵬;潘志權;周紅
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08K5/523
• 分類號: C08K5/523;C07F9/12;C07D251/56
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及一種阻燃劑，具體的是涉及一種含磷-氮-溴阻燃劑（雙-（三溴苯基）磷酸二酯三聚氰胺二鹽）及其制備方法。

背景技術

隨著現代化科學技術的發展，人類的生產和生活水平的提高，人們對高聚物合成材料的應用十分廣泛，但由于其中絕大多數都是可燃的，因此，阻燃問題已成為高聚物合成材料領域中的重要研究課題。現今采用的阻燃方法一般是在高聚物合成材料中添加阻燃劑，例如有機含鹵阻燃劑、含磷阻燃劑，或者是同時含有鹵和磷的阻燃劑等。研究表明:含有鹵和磷兩種阻燃元素的高聚物合成材料燃燒時，生成沸點高、比重大的鹵磷化合物，它們在燃燒帶停留時間較長，故可以延長阻燃時間。并且它在高聚物合成材料表面形成一覆蓋層，隔絕空氣，起到阻止然燒的作用。鹵和磷同時使用的阻燃效果比單獨使用其中任一種的阻燃效果都好，這種效應通常稱為協同效應。又有研究表明，同一數量的磷、溴兩種元素在同一分子中比不在同一分子中具有更好的阻燃效能，這一發現引起了阻燃研究領域的廣泛重視。

多年來，由于含鹵磷酸酯優秀的阻燃性能和適中的價格，其應用研究開發一直長盛不衰。

發明內容

本發明的目的是通過簡單的工藝，合成一種新型具有熱穩定性優異、成碳性高、阻燃效果良好、毒性低等特性的新型含磷-氮-溴阻燃劑——雙-（三溴苯基）磷酸二酯三聚氰胺二鹽及其制備方法。

本發明為實現以上目的所采取的解決方案為：含磷-氮-溴阻燃劑，其特征在于其結構式為式I所示：

I

所述的含磷-氮-溴阻燃劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟：

1）將三溴苯酚、三氯氧磷混合，以苯為溶劑，緩慢加熱到23~25℃，攪拌0.5~1h后，再滴加吡啶的苯溶液，控制滴定速度，15～30min內滴完；滴加完畢后，保溫反應4.5h，再慢慢升溫至80~90℃反應1.5~2h，停止加熱，繼續攪拌過夜；抽濾，取濾液，升溫至23~25℃，再向濾液中滴加蒸餾水，滴加完畢后，緩慢升溫至75~80℃，保溫反應5h，停止加熱，繼續攪拌過夜；冷卻，抽濾，乙醇洗，水洗，濾餅干燥至恒重得白色固體，即為中間體雙-（三溴苯基）磷酸二酯；?

2）將中間體雙-（三溴苯基）磷酸二酯與三聚氰胺混合，以DMSO為溶劑，20~25℃攪拌溶解后，緩慢升溫至110℃~130℃，保溫反應12~15h，水洗，抽濾，乙醇洗，濾餅干燥至恒重得到白色固體，即為目標產物含磷-氮-溴阻燃劑雙-（三溴苯基）磷酸二酯三聚氰胺二鹽。

按上述方案，所述的三溴苯酚、三氯氧磷和三聚氰胺按摩爾比為2.2~2.3:1:1.8~2.0。

本發明的反應機理：利用分子設計觀點，將三溴苯酚、三氯氧磷以及三聚氰胺通過化學反應，有機地結合在一個分子內，合成具有穩定結構的雙-（三溴苯基）磷酸二酯三聚氰胺二鹽。

本發明的優點：

1）本發明選取溴含量較高的三溴苯酚為原料，具有阻燃效率高、適用面寬、耐熱性好等優點；

2）本發明以化學合成的方法，將磷、氮、溴三種阻燃元素引入同一阻燃劑分子中，以磷、苯環、三聚氰胺分別作為膨脹性阻燃劑的酸源、碳源、氣源，溴作為成碳協效劑，較復配阻燃劑應具有熱分解溫度適中，抗表面遷移能力強，阻燃效率高等優點。

附圖說明

圖1為本發明的含磷-氮-溴阻燃劑的紅外圖譜；

圖2為本發明的含磷-氮-溴阻燃劑的質譜圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不能作為對本發明的限定。

實施例1

(1)在裝有溫度計、回流冷凝管、恒壓滴液漏斗、干燥裝置和磁力攪拌的500ml三口圓底燒瓶中加入0.15mol三溴苯酚、250ml苯，攪拌使之完全溶解。23℃下向反應瓶中加入0.065molPOCl₃，繼續攪拌1h后，開始滴加15ml的0.16mol吡啶的苯溶液，控制滴速，約15～30min滴完。滴加完畢后，保溫反應4.5h，然后緩慢升溫至84℃，回流反應1.5h。然后，冷卻，繼續攪拌過夜，使其反應充分；抽濾，取濾液，再將濾液轉入500ml三口圓底瓶中，升溫至23℃，用恒壓滴液漏斗滴加40ml蒸餾水，滴加完畢后，緩慢加熱至75℃，保溫回流反應5h，冷卻、繼續攪拌過夜；抽濾，乙醇洗，水洗，取濾餅，干燥至恒重得到白色固體，即為中間體雙-（三溴苯基）磷酸二酯（0.058mol）。