[發明專利]阻燃劑二苯基亞膦酸（硅硫代膦酰雜環亞甲基）酯化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201910191009.8
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109824727A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 馬肅;王世杰;王彥林
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C07F9/6596
• 分類號: C07F9/6596;C08K5/549;C08L67/02
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本發明涉及一種阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物及其制備方法，該化合物的結構如下式所示：制備方法為：于有機溶劑中，加入二苯基氯化磷與1∶1?1∶1.2摩爾比的二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯，在100?140℃回流反應9?12h，減壓蒸餾除去溶劑，粗產物用乙醇重結晶，得白色固體二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯；本發明化合物是優良的磷硅協同阻燃劑，其適合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、玻璃鋼、聚烯烴等材料的阻燃劑。其工藝簡單，設備投資少，易于實現工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物及其制備方法，具體涉及一種阻燃劑二苯基亞膦酸[1，1-二甲基-1-硅雜-2，6-二氧雜-4-硫基-4-膦雜-(4)-亞甲基]酯，該化合物適合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚烯烴等材料的阻燃劑。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展、阻燃技術越來越受到人們的重視，同時也得到了較快的發展。隨著人民生活水平的不斷提高，對環境友好型阻燃材料的需求也越來越更為迫切。目前，雖然阻燃劑無論品種和數量都非常豐富，但還不能滿足人們日益增長的需求。特別是阻燃劑的無鹵化提出以后，新型無鹵阻燃劑替代品的開發引出了新的課題，磷、硅系阻燃劑已成為研究開發的熱點。

本發明公開了一種有機膦、硅、硫阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物及其制備方法。本發明是以穩定的二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯和二苯基氯化磷為原料，一步法制備該化合物，工藝簡單，設備投資少，操作方便，易轉化為工業化生產；本發明阻燃劑，具有含有磷、硅、硫三種阻燃元素、協同阻燃效能高、穩定性好、與材料相容性好等優點，本發明阻燃劑有較好的應用前景。

發明內容

本發明的目的之一在于提出一種阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物，其物化性能穩定，無毒，阻燃效能高，與高分子材料相容性好，可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：一種阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物，其特征在于，該化合物的結構如下式所示：

本發明的另一目的在于提出一種阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯化合物的制備方法，該方法為一步反應，工藝簡單，操作方便，設備投資少，易于規模化生產，其技術方案如下：

該方法為：

在裝有攪拌器、溫度計、接有干燥管的高效回流冷凝器的反應器中，加入有機溶劑和二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯，用氮氣趕盡反應器內的空氣，升溫至40℃，開始滴加二苯基氯化磷，控制二苯基氯化磷與二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯的摩爾比在1∶1-1∶1.2，滴加溫度不超過60℃，滴加完畢后升溫至100-140℃，回流反應9-12h，讓氯化氫排完，減壓蒸餾除去溶劑，粗產物用乙醇重結晶，得白色固體二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯。

如上所述的二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯為1，1-二甲基-1-硅雜-2，6-二氧雜-4-硫基-4-膦雜-4-羥甲基環己烷，其化學結構式如下：

如上所述的有機溶劑為二乙二醇二甲醚、二氧六環、乙二醇二乙醚、苯甲醚或二甲亞砜，其用量體積毫升數為二甲基硅酸三羥甲基硫化膦環狀酯質量克數的8-10倍。

本發明阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯為白色固體，產品收率為89.7-93.6％，熔點為310±2℃，分解溫度為330±5℃。其適合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚烯烴等材料的阻燃劑，該阻燃劑二苯基亞膦酸(硅硫代膦酰雜環亞甲基)酯的制備工藝原理如下式所示：

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：