[發明專利]星型硼磷腈衍生物膨脹型阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710145711.1
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106986896B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 劉平;艾梁輝;陳珊珊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07F9/6593
• 分類號: C07F9/6593;C08K5/55;C08L75/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發明公開了星型硼磷腈衍生物膨脹型阻燃劑及其制備方法。本發明星型硼磷腈衍生物是六(4?硼酸?苯氧基)?環磷腈。制備時，先將六氯環三磷腈加入到的無水四氫呋喃溶液中，在氮氣氛圍下攪拌，滴加到對溴苯酚和氫氧化鈉的無水四氫呋喃溶液中，在氮氣氣氛下回流，過濾，蒸除四氫呋喃，沖洗，用硅膠色譜柱進行分離，得到中間產物1；將中間產物1溶于新蒸的THF中，加入硼酸三異丙酯，在?70℃??78℃氮氣氛圍下逐滴的加入丁基鋰，反應1?2h，隨后逐漸升溫至室溫，過夜反應；過濾，蒸除THF，得中間產物2；沖洗液用色譜柱進行分離，得到目標產物。發明所得產物可做為優良的有機阻燃劑。

技術領域

本發明涉及有機高分子材料的阻燃技術領域，具體涉及星型硼磷腈衍生物膨脹型阻燃劑及其制備方法。

背景技術

高分子材料種類繁多，且具有許多優異的性能，使得高分子材料在國民經濟和人民生活中獲得了廣泛的應用。然而大部分的高分子材料都有易燃性，高分子材料的燃燒會嚴重威脅人的財產和生命安全，這阻礙了高分子材料在一些領域的進一步發展，阻燃劑的發展可以很好的減少此類危害。

阻燃劑按屬性可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑，無機阻燃劑具有低煙、低毒、無鹵、穩定性好、價格低廉等優點，但也存在添加量大、與材料相容性差、會降低材料性能等缺點。有機阻燃劑種類繁多。目前應用廣泛的是傳統有機磷系和有機鹵系阻燃劑，它們具有良好的阻燃性能，但自身存在毒性以及加工和燃燒過程中會產生有毒氣體等。例如，有機鹵素阻燃劑在材料的加工和燃燒過程中，會釋放有毒性和腐蝕性的鹵化氫氣體等，易產生二次污染，對環境造成影響；有機磷阻燃劑自身具有較大的毒性，還具有較大的臭味。所以合成毒性低，阻燃性能優異的新型有機阻燃劑勢在必行。隨著各國的新環保法規的不斷出臺，具有無毒或低毒、抑煙或低煙性能的新型綠色環保有機阻燃劑是21世紀有機阻燃劑發展的必然趨勢。

中國發明專利申請201610586811.3公開了基于星型三嗪衍生物的膨脹型阻燃劑及其制備方法。該基于星型三嗪衍生物的名稱為2,4,6-三-{2-([1,3,2]二氧硼戊環-2-氧代)-乙氧基}-1,3,5-三嗪，用作膨脹型阻燃劑；制備時，將甲苯和乙二醇混合，并升溫至40-60℃，加入硼酸，升溫，攪拌至硼酸完全溶解；攪拌回流至分水器內水分不再增加，保持該溫度繼續反應2-5h；將反應液減壓蒸餾除去甲苯，真空干燥，得中間產物；將中間產物溶入四氫呋喃溶液中；在氮氣保護下，將三聚氯氰溶于四氫呋喃溶液中，然后加入氫氧化鈉；分次加入溶有中間產物的四氫呋喃溶液，提純得到星型三嗪衍生物。該發明所得到的產物可做為優良的環保型有機阻燃劑。但現有技術201610586811.3中所提出的膨脹型阻燃劑的分子結構中含有硼酸酯基團，含有硼酸酯官能團的化合物其阻燃性較含硼酸官能團的化合物的阻燃性低。另外，技術201610586811.3中所提出的膨脹型阻燃劑的分子結構中只含有硼、氮兩種阻燃元素，其阻燃效果有待進一步提升。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種常溫下有不易水解，穩定性高，阻燃效果好，毒性小、發煙量小的星型硼磷腈衍生物膨脹型阻燃劑及其制備方法。

硼元素、磷元素和氮元素都屬阻燃元素，分子結構中含有磷的有機磷阻燃劑雖然具有良好的阻燃性能，但其有一定的毒性。而有機分子結構中僅含有一種阻燃元素氮的有機氮阻燃劑雖然無毒，但它的阻燃性能相對較弱。只含有阻燃元素硼的有機硼阻燃劑，其阻燃性能仍然不夠高。如果阻燃劑的分子結構中同時含有硼、氮、磷阻燃元素，那么該阻燃劑有可能一方面綜合了阻燃元素各自的阻燃性能，另一方面又提高了有機氮的阻燃性能。