[發明專利]苯基硫代膦酸二（鹵乙基）酯化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610037122.7
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105541911B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 韓志慧;俞春雷;楊海;董榮
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40;C08K5/5398;C08L27/06
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本發明涉及一種苯基硫代膦酸二（鹵乙基）酯化合物及其制備方法，該化合物的結構如下式所示：其中X為Cl或Br。制備方法為：苯基硫代膦酸二甲酯與鹵代醇在催化劑存在下反應或苯基硫代膦酰二鹵與環氧乙烷在有機溶劑中反應，經純化處理后，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。本發明系列阻燃劑含有磷、硫、鹵三重阻燃元素，其協同阻燃效果好，還有較好的增塑性，適合用作PVC、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等材料的阻燃增塑劑；制備方法工藝簡單，產率高，沒有氯化氫污染，設備投資少，易于規模化生產。

技術領域

本發明涉及一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物及其制備方法，該化合物含有磷、硫、鹵三種阻燃元素，協同阻燃效果好，適合用作PVC、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等材料的阻燃增塑劑。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展，有機合成高分子材料的消費量已成為衡量一個國家或地區發達的重要指標，但是大多高分子材料是易燃的，經常會引起火災，對人們的生命財產安全造成嚴重的威脅，因此促進了阻燃材料與阻燃技術的發展。隨著人們環保意識的不斷增強，近年來對鹵系阻燃劑又提出了更嚴格的要求，即朝著高效、價廉和加工性能好的方向發展。通過提高阻燃劑的效能，以減少阻燃劑的用量，降低其燃燒時產生的毒性，同時也減少對材料機械性能的影響，而通過多種阻燃劑復配或設計分子內多阻燃元素協同是提高阻燃效能的有效途徑。

本發明公開了一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物及其制備方法，該化合物含有磷、硫、鹵三種阻燃元素，協同阻燃效果好，且分子中的芳環及多酯結構可以增加產物與基材的相容性，是一種綜合性價比優良的阻燃增塑劑，且工藝簡單，操作方便，設備投資少，環境友好，具有較好的應用開發前景。

發明內容

本發明的目的之一在于提出一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物，該化合物含有磷、硫、鹵三種阻燃元素，其協同阻燃效能高，增塑性好，可有效克服現有技術中的不足。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物，其特征在于，該化合物的結構如下式所示：

其中X為Cl或Br。

本發明的目的在于提出一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯的制備方法，其工藝簡單、易于規模化生產，該方法為：

在裝有分餾裝置的反應器中，用氮氣置換掉釜內的空氣，加入苯基硫代膦酸二甲酯，催化劑，一定摩爾比的鹵代醇，升溫至70-90℃，分餾反應5-6h，控制分餾柱頂溫度不高于65℃，直到分餾出的甲醇達理論量，停止反應，減壓蒸餾除去過量的鹵代醇(回收使用)及少量低沸點物，經純化處理，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。

該方法還可為：

在裝有攪拌器、溫度計、高效回流冷凝管并在冷凝管上口接入一個可極度伸縮膨脹軟密封套的反應器中，氮氣置換掉空氣，加入苯基硫代膦酰二鹵、有機溶劑，攪拌下，液面下通入一定摩爾比的環氧乙烷，以通入速度控制反應溫度不超過40℃，滴完后，升溫至45-60℃保溫反應4-6h后，減壓蒸餾除去有機溶劑(回收使用)及少量低沸點物，經純化處理，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。

如上所述的一定摩爾比的鹵代醇為2-氯乙醇、2-溴乙醇，其摩爾比為苯基硫代膦酸二甲酯∶鹵代醇＝1∶2-1∶3。

如上所述的催化劑為氯化鈣、氯化鋅、氯化鋁或氯化鎂，其用量為苯基硫代膦酸二甲酯質量的0.5％-2％。

如上所述的苯基硫代膦酰二鹵為苯基硫代膦酰二氯或苯基硫代膦酰二溴。

如上所述的有機溶劑為二氯乙烷、二氧六環或氯仿，其用量體積毫升數是理論產品質量克數的3-6倍。

如上所述的一定摩爾比的環氧乙烷為苯基硫代膦酰二鹵∶環氧乙烷＝1∶2-1∶2.5。