[發明專利]一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法

有效

• 申請號: 201610803846.8
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN106397778B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 王銀杰;蘇巖;劉吉平
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08G79/04
• 分類號: C08G79/04;C08L85/02
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鮑文娟

1.一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一、在惰性氣氛下，常溫下將三氯氧磷、季戊四醇和催化劑AlCl₃均勻混合，加溫至40～80℃；直至反應完全，即無氯化氫氣體出現；再通過減壓蒸餾回收多余的三氯氧磷，得到粗中間體季戊四醇雙磷酸酯二磷酰氯；將SPDPC粗品經抽濾洗滌、重結晶和干燥，得到高純度的；所述三氯氧磷與季戊四醇的摩爾比為3：1～6：1；所述AlCl₃與季戊四醇的摩爾比為0.03：1～0.07：1；

步驟二、在惰性氣氛下，將步驟一得到的高純度的SPDPC、4,4'-二氨基二苯砜和縛酸劑加入到有機溶劑中，攪拌混合均勻后，分兩階段升溫反應；首先從室溫升溫至40～50℃反應1～4h，然后再升溫至60～80℃直至反應完全，即無氯化氫氣體出現；通過減壓蒸餾除去多余的有機溶劑，得到聚(4,4'-二氨基二苯砜螺環季戊四醇二膦酸酯)膨脹型阻燃劑粗品；粗品經多次抽濾洗滌、反沉淀提純以及烘干后得到高聚合型磷氮膨脹阻燃劑；所述4,4'-二氨基二苯砜和季戊四醇的摩爾比為0.5：1～1.5:1；所述縛酸劑和4,4'-二氨基二苯砜的摩爾比為1：1～2.5:1。

2.如權利要求1所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述高聚合型磷氮膨脹阻燃劑結構式如下：

其中n為100～1200間的整數。

3.如權利要求1所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟一中的三氯氧磷與季戊四醇的摩爾比為3.5：1～4.5：1；所述步驟一中的催化劑AlCl₃與季戊四醇的摩爾比為0.05：1～0.06：1；所述步驟二中加入的4,4'-二氨基二苯砜和季戊四醇的摩爾比為1：1～1.2：1；所述步驟二中的縛酸劑和4,4'-二氨基二苯砜的摩爾比為1.5：1～2：1。

4.如權利要求1所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟一中用來洗滌中間體季戊四醇雙磷酸酯二磷酰氯的溶劑為二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙醚、丙酮、甲醇、乙醇、水、石油醚、正己烷中的一種或多種的混合物。

5.如權利要求1或3所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟二中加入的縛酸劑為三乙胺、吡啶、哌啶、N,N-二異丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、無水氯化鋁，無水氯化鎂、磷酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種或多種的混合物。

6.如權利要求1或3所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟二中的有機溶劑為1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、丁酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六環、乙腈、苯、甲苯、二甲苯中的一種或多種的混合物。

7.如權利要求6所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟二中的有機溶劑和中間體季戊四醇雙磷酸酯二磷酰氯的質量比為7：1～25：1。

8.如權利要求6所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述步驟二中的有機溶劑和中間體季戊四醇雙磷酸酯二磷酰氯的質量比為11：1～17：1。

9.如權利要求4所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述的溶劑為二氯甲烷。

10.如權利要求5所述的一種提高聚合型磷氮膨脹阻燃劑產率和聚合度的方法，其特征在于：所述的縛酸劑為三乙胺。