[發(fā)明專利]一種高密度大粒徑二烷基次膦酸鹽的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310061974.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN103102367A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳林;柴生勇;李積德;孔蕾;盧昌利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州金凱新材料有限公司
• 主分類號(hào): C07F9/30
• 分類號(hào): C07F9/30;C08K5/5313;C08K7/14;C08L67/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃劑合成領(lǐng)域，具體涉及一種高密度大粒徑二烷基次膦酸鹽的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

二烷基次膦酸及二烷基次膦酸鹽是一種高效無鹵阻燃劑，擁有堆積密度較低，阻燃劑用量較小，機(jī)械性能良好，色澤佳，煙密度低，CTI(相比漏電起痕指數(shù))值可高達(dá)600V，廣泛應(yīng)用于聚酰胺、聚酯、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等熱塑性和熱固性塑料中。

德國的郝斯特公司（Hoechst?AG）在1994年申請(qǐng)了專利DE4430932公開了用二烷基次膦酸與氫氧化鋁或氫氧化鈣制備得到二烷基次膦鋁和二烷基膦磷酸鈣，并公開了它們?cè)诰埘ツＫ芙M合物中作為阻燃劑的應(yīng)用，并于1995年申請(qǐng)了歐洲專利EP0699708。

DE19910232、US6248921?兩個(gè)專利，公開了一種二取代次膦酸金屬鹽的制備方法。美國專利US6359171B1公開了一種二烷基次膦酸鋁的制備方法，該方法首先采用黃磷合成單烷基次膦酸酯，然后利用自由基引發(fā)乙烯化后水解得酸后與鋁鹽反應(yīng)得到二烷基次膦酸鋁阻燃劑。

中國專利CN98811622.7、CN98811626.X、CN98811627.8、CN200410104692.0等公開了用一水合次磷酸鈉或50%次磷酸水溶液在乙酸或水介質(zhì)中，由偶氮引發(fā)劑或過氧化物引發(fā)劑引發(fā)其與ɑ-烯烴反應(yīng)制備二烷基次膦酸及其金屬鹽。

上述方法所公開二烷基次膦酸鹽的合成方法其主要特征是將烷基次膦酸與無機(jī)鹽水溶液直接反應(yīng)，存在以下缺陷：上述方法制備的二烷基次膦酸鹽粒徑低、堆積密度低，作為阻燃劑運(yùn)用于塑料加工時(shí)具有難加料，粉塵大，與塑料顆粒難混合均勻、加工性能差等缺點(diǎn)。

為了解決上述問題，德國專利DE?0241376A1采用沖擊壓實(shí)的方法在一定程度上提高了二烷基次膦酸鹽類阻燃劑的振實(shí)密度，但該法費(fèi)時(shí)費(fèi)力而難以被人們接受；德國專利DE?0241375A1通過熔融方法在很大程度上提高了二烷基次膦酸鹽類阻燃劑的振實(shí)密度，但該法在產(chǎn)品中加入了大量的蠟和其它輔助物，不利于樹脂的成型加工。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，?本發(fā)明目的在于提供一種高密度大粒徑二烷基次膦酸鹽的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高密度大粒徑二烷基次膦酸鹽的制備方法，包括如下步驟：

a）在二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸堿金屬鹽水溶液加入堿性化合物水溶液調(diào)節(jié)至堿性，得到堿性條件的二烷基次膦酸鹽水溶液；

b）將金屬化合物水溶液與得到的堿性條件的二烷基次膦酸鹽水溶液進(jìn)行反應(yīng)；

c）用酸中和，得到如式(Ⅰ)所示的二烷基次膦酸鹽；

其中，R¹、R²相同或不同，表示為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、環(huán)戊基、環(huán)己基或辛基；M為Mg、Ca、Al、Fe、Zn、Sb、Sn、Ge、Ti、Zr或Sr；m為2~4。

所述步驟a）中二烷基次膦酸選自二甲基次膦酸、甲基乙基次膦酸、二乙基次膦酸、二丙基次膦酸、丁基乙基次膦酸、二丁基次膦酸的一種或幾種混合物，優(yōu)選為二甲基次膦酸、二乙基次膦酸或二丙基次膦酸。

所述步驟a）中二烷基次膦酸堿金屬鹽選自二甲基次膦酸鈉、甲基乙基次膦酸鈉、二乙基次膦酸鈉、二丙基次膦酸鈉、丁基乙基次膦酸鈉、二丁基次膦酸鈉的一種或幾種混合物，優(yōu)選為二甲基次膦酸鈉、二乙基次膦酸鈉或二丙基次膦酸鈉。

所述步驟a）中二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸堿金屬鹽水溶液的質(zhì)量濃度為30%~70%，優(yōu)選為40%~60%。

所述步驟a）中堿性化合物水溶液選自氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。

所述步驟a）中堿性化合物水溶液的質(zhì)量濃度為30~50%。

所述步驟a）中二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸堿金屬鹽與堿性化合物的摩爾比為1:1~1:6，優(yōu)選為1:2~1:4。

所述步驟b）中金屬化合物選自硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁、乙酸鋁、硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵、乙酸鐵、硫酸鎂、硝酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂、硫酸鋅、硝酸鋅、氯化鋅、乙酸鋅、硫酸鈣、硝酸鈣、氯化鈣、乙酸鈣、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、氯化亞鐵、乙酸亞鐵的一種或幾種混合物。

所述步驟b）中金屬化合物與二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸堿金屬鹽摩爾比為1:1~1:6優(yōu)選為1:2~1:4。