[發明專利]一種二烷基次膦酸酯阻燃劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011031998.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112028932B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李金忠;楊建偉;雷華;陳章明;王海峰
• 申請（專利權）人: 江蘇利思德新材料有限公司
• 主分類號: C07F9/32
• 分類號: C07F9/32;C08K5/5313;C08G18/66;C08G18/63;C08G18/48;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種二烷基次膦酸酯阻燃劑及其制備方法和應用。該阻燃劑結構式如下式(I)所示：式(I)中，R₁、R₂分別獨立的選自C₁?C₄的烷基，R₃選自氫、氯甲基、溴甲基中的一種，R₄選自氯、溴、甲基中的一種，R₅選自氫、氯、溴、甲基中的一種。該阻燃劑可以通過二烷基次膦酸酰鹵和環氧化合物為原料，在催化劑作用下反應得到。反應過程操作方便，反應收率高。用該阻燃劑制備的阻燃聚氨酯材料，具有良好的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及阻燃劑技術領域，具體涉及一種二烷基次膦酸酯阻燃劑及其制備方法和應用。

背景技術

磷酸酯是有機磷系阻燃劑的主要品種，它具有阻燃效果持久，與聚合物基材相容性好，耐水，耐候等優點，因而在聚氨酯，環氧樹脂，聚碳酸酯，不飽和樹脂等高分子材料中應用廣泛。傳統的磷酸酯大多以三氯化磷，三氯氧磷，五氧化二磷等與相應的含有羥基，氨基，環氧基團的化合物反應而成。如常見的磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TDP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三(二甲苯)酯(TXP)、磷酸三(α-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(l,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、磷酸三(2-氯異丙基)酯(TCPP)等。該類阻燃劑在家居，建材，電子電器等諸多領域中已獲得廣泛的應用(如公開號為CN102775839A、CN106633794A的專利技術等)。

傳統的磷酸酯分子結構中大多含有P-O-C鍵，長時間存儲，該類阻燃劑會面臨酸值升高，甚至阻燃劑在聚合物表面析出，阻燃性能降低，材料機械性能惡化等問題，這給磷酸酯類阻燃劑的應用帶來困擾。另一方面，部分磷酸酯阻燃劑，分子結構中雖然含有較為穩定的P-C鍵，降低了磷酸酯的水解，返酸等現象。如甲基膦酸二甲酯(DMMP)，乙基磷酸二乙酯(DEEP)等。但該類阻燃劑為國際禁化武組織重點監控的化學品，其生產、使用、流通均受到嚴格的管制，給該類阻燃劑的大規模推廣使用，帶來不便。

發明內容

針對上述技術問題和克服傳統磷酸酯阻燃劑的不足，本發明提供了一種二烷基次膦酸酯阻燃劑，相較于傳統的磷酸酯阻燃劑，它具有儲存穩定，不返酸，磷含量高，阻燃效率高等優點；且分子中同時含有兩個P-C鍵，不屬于國際禁化武組織重點監控的化學品，生產及推廣使用方便。

一種二烷基次膦酸酯阻燃劑，結構式如下式(I)所示：

式(I)中，R₁、R₂分別獨立的選自C₁-C₄的烷基，R₃選自氫、氯甲基、溴甲基中的一種，R₄選自氯、溴、甲基中的一種，R₅選自氫、氯、溴、甲基中的一種。

本發明還提供了所述的二烷基次膦酸酯阻燃劑的優選制備方法，以二烷基次膦酸酰鹵和環氧化合物為原料，在催化劑作用下50-100℃反應得到所述二烷基次膦酸酯阻燃劑，反應式如下所示：

反應式中，R₁、R₂分別獨立的選自C₁-C₄的烷基，R_a選自氯、溴中的一種，R_b選自氫、甲基、氯甲基中的一種，R₃選自氫、氯甲基、溴甲基中的一種，R₄選自氯、溴、甲基中的一種，R₅選自氫、氯、溴、甲基中的一種；

所述催化劑為堿土金屬鹵化物、第三主族鹵化物、過渡金屬鹵化物或酸催化劑中的一種。