[發明專利]一種4,4′-聯苯基雙（膦酸二苯酯）阻燃劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202210240312.4
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114516889A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 韓兆讓
• 申請（專利權）人: 長春市兆興新材料技術有限責任公司
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40;C07F9/42;C07F9/52;C09K21/12;C08L33/12;C08K5/5333
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙洋洋

本發明涉及一種4,4'?聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑及其制備方法，所述的方法包括如下步驟：4,4'?二溴聯苯在四氫呋喃中與鎂粉進行格氏反應，生成4,4'?聯苯基雙(溴化鎂)，再加入三氯化磷進行反應，生成4,4'?聯苯基雙(二氯化膦)；在苯基膦酸中進行高溫氧化，生成4,4'?聯苯基雙(膦酰二氯)；所述的4,4'?聯苯基雙(膦酰二氯)和苯酚在催化劑和溶劑中進行酯化反應，得到所述的4,4'?聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑。本發明方法制備了一種新型的阻燃劑，可以應用于各種有機材料中，本發明的阻燃劑不僅阻燃效果好，而且用于各種有機材料中，可以提高有機材料的耐沖擊性、柔韌性、耐折性等力學性能。

技術領域

本發明屬于阻燃劑技術領域，具體涉及一種4,4′-聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑及其制備方法。

背景技術

磷系阻燃劑毒性小、阻燃效果好，使用量不斷增加。各種磷酸或膦酸酯阻燃劑層出不窮。磷系阻燃劑多數是以添加方式添加到有機材料中，添加量往往達到10-40％，所以小分子磷酸或膦酸酯的添加，必然會影響有機材料的力學性能，比如耐沖擊性、柔韌性、耐折性等等。但過大分子量的聚磷酸酯或聚膦酸酯，在有機材料中或因混合不好，而影響有機材料的力學性能。所以從材料加工工藝角度來看，過小分子或過大分子磷酸或膦酸酯，都會給有機材料的力學性能帶來不利因素。

鑒于以上原因，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術存在的以上問題，本發明提供了一種4,4′-聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑及其制備方法，本發明的阻燃劑可以用于各種有機材料中，不僅阻燃效果好，而且可以使有機材料的耐沖擊性、柔韌性、耐折性等力學性能有所改善，是一種全新的阻燃劑。

本發明的第一目的，提供了一種4,4′-聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑的制備方法，所述的方法包括如下步驟：

(1)制備4,4′-聯苯基雙(二氯化膦)：4,4′-二溴聯苯在四氫呋喃中與鎂粉進行格氏反應，生成4,4′-聯苯基雙(溴化鎂)，將所述的4,4′-聯苯基雙(溴化鎂)中加入三氯化磷進行反應，生成4,4′-聯苯基雙(二氯化膦)；

(2)制備4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)：所述的4,4′-聯苯基雙(二氯化膦)在苯基膦酸中進行高溫氧化，生成4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)；

(3)制備4,4′-聯苯基雙(膦酸二苯酯)：所述的4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)和苯酚在催化劑和溶劑中進行酯化反應，經過堿洗、水洗、分離、除色、蒸餾，得到所述的4,4′-聯苯基雙(膦酸二苯酯)阻燃劑。

進一步的，步驟(1)中格氏反應溫度為50-65℃，反應時間為7-8小時。

進一步的，步驟(1)中4,4′-二溴聯苯與鎂粉的摩爾比為1:2-2.1，4,4′-聯苯基雙(溴化鎂)和三氯化磷的摩爾比為1:4.8-7.3，4,4′-二溴聯苯與四氫呋喃的質量比為100:600-810。

進一步的，步驟(1)中4,4′-聯苯基雙(溴化鎂)和三氯化磷反應的溫度為75-81℃，反應時間為5-7小時。

進一步的，步驟(2)中高溫氧化的溫度為200-250℃，反應時間為5-7小時，4,4′-聯苯基雙(二氯化膦)與苯基膦酸的質量比為100：250-355。

進一步的，步驟(3)中4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)和苯酚的總質量與催化劑的質量比為100:3-7，4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)與苯酚的摩爾比為1:4-5.5。

進一步的，步驟(3)中所述的催化劑為無水三氯化鎂、無水三氯化鋁、無水三氯化鋅和無水溴化鎂中的一種。

進一步的，步驟(3)中所述的溶劑為苯、甲苯和二甲苯中的一種，4,4′-聯苯基雙(膦酰二氯)與溶劑的質量比為100:500-650。