[發(fā)明專利]阻燃劑二苯基硅酸雙硫基磷雜三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基甲酯化合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610850679.2
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106478726B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫艷艷;賀婧;楊海軍;譚玨;王令端
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: C07F9/6574
• 分類號: C07F9/6574;C08K5/548;C08K5/3492;C08L67/00;C08L75/04;C08L63/00;C08L101/00;C08L67/02
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本發(fā)明涉及一種阻燃劑二苯基硅酸雙硫基磷雜三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基甲酯化合物及其制備方法，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：制備方法為：反應(yīng)器中加入二苯基二甲氧基硅烷和1?硫基磷雜?4?羥甲基?2，6，7?三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷，升溫至120℃?160℃，分餾反應(yīng)5h?10h，分離出生成的甲醇；或1?硫基磷雜?4?羥甲基?2，6，7?三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷溶于有機溶劑，滴加二苯基二氯硅烷，在80℃～120℃下反應(yīng)5h～8h，放出氯化氫；經(jīng)純化處理得二苯基硅酸雙硫基磷雜三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基甲酯。本發(fā)明阻燃劑阻燃效能高，成炭效果好，適合用作聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃成炭劑，并且生產(chǎn)工藝簡單，成本低，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硅、磷、硫三元素協(xié)同阻燃劑二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯化合物及其制備方法，該化合物適合用作聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃成炭劑。

背景技術(shù)

我國經(jīng)濟的發(fā)展和塑料制品等高分子材料的廣泛應(yīng)用帶動了阻燃劑的迅速發(fā)展。阻燃劑已發(fā)展為塑料助劑中僅次于增塑劑的第二大助劑，其應(yīng)用日益廣泛，新品種不斷增加。同時，對阻燃劑綜合性能的要求越來越高，且對鹵系阻燃劑的應(yīng)用在某些領(lǐng)域提出了質(zhì)疑，因此開發(fā)新型高效、低毒的無鹵阻燃劑已成為當前阻燃劑研究的熱點。硅是一種無毒的元素，硅系阻燃劑可通過在固相中生成致密的硅炭層，隔絕氧氣，有防熔滴作用；磷系阻燃劑也是無鹵阻燃劑開發(fā)的重點，磷系阻燃劑可通過生成的聚磷酸凝聚相阻燃或在氣相中捕捉活性自由基來提高材料的阻燃性能；硫阻燃元素能改變材料的分解歷程，在凝聚相阻燃。因此，將硅、磷及硫三種優(yōu)異的阻燃元素嵌入到分子結(jié)構(gòu)中，開發(fā)出硅、磷及硫多種阻燃元素協(xié)同阻燃的優(yōu)良阻燃劑，是具有應(yīng)用價值的課題。

本發(fā)明公開了以二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二氯硅烷、1-硫基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷為主要原料制備硅、磷、硫三元素協(xié)同阻燃劑二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯化合物的方法。本發(fā)明阻燃劑具有多重阻燃機理，三元素協(xié)同阻燃能產(chǎn)生優(yōu)異的阻燃效果。本發(fā)明阻燃劑阻燃效能高，成炭效果好，應(yīng)用范圍廣，有很好的開發(fā)前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提出一種硅、磷、硫協(xié)同阻燃成炭劑二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯化合物，其阻燃效能高，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯化合物，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：

本發(fā)明的另一目的在于提出一種硅、磷、硫協(xié)同阻燃劑二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯化合物的制備方法，其工藝簡單，設(shè)備投資少，易于規(guī)模化生產(chǎn)，且原料廉價易得，成本低廉，該方法為：

在裝有攪拌器、溫度計和分餾裝置的反應(yīng)器中，用氮氣趕盡空氣，在溫度25℃下，加入二苯基二甲氧基硅烷和一定量的1-硫基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷，升溫至120℃-160℃，固體物逐漸溶解，最終呈無色透明液體，分餾反應(yīng)5h-10h，分餾過程控制塔頂溫度不高于65℃，不斷分餾出生成的甲醇，分餾的最后1h保持反應(yīng)器內(nèi)微真空(-0.02Mpa)，以利于生成的甲醇被完全分離出來，并打破平衡，使反應(yīng)徹底進行，分出理論量的甲醇后，降溫至40℃，再加入產(chǎn)物理論質(zhì)量克數(shù)1-2倍體積毫升數(shù)的甲醇或乙醇攪拌洗滌1h，抽濾，干燥，得白色固體粉末二苯基硅酸雙-1-硫基磷雜-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛基-4-甲酯。

該方法還可為：