[發(fā)明專利]一種含氟苯基膦酸鋁聚合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210410793.9
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114621449B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓兆讓
• 申請（專利權(quán)）人: 長春市兆興新材料技術(shù)有限責任公司
• 主分類號: C08G79/10
• 分類號: C08G79/10;C08G79/04
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙洋洋

本發(fā)明涉及一種含氟苯基膦酸鋁聚合物及其制備方法，包括如下步驟：將五氟溴苯、4,4'?二溴八氟聯(lián)苯在四氫呋喃中與鎂粉反應(yīng)制成格氏試劑，先后經(jīng)格氏化反應(yīng)生成雙(五氟苯基)氯化膦、4,4'?八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基氯化膦)；然后在苯基膦酸中進行高溫氧化，生成雙(五氟苯基)膦酰氯、4,4'?八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基膦酰氯)；將氫氧化鋁在甲苯溶劑中與雙(五氟苯基)膦酰氯及4,4'?八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基膦酰氯)進行脫水反應(yīng)，得到所述的含氟苯基膦酸鋁聚合物。本發(fā)明的方法合成了一種新型的高分子聚合物，所述的含氟苯基膦酸鋁聚合物不僅具有優(yōu)異的阻燃效果，而且還有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性、耐磨性、拒水防霧等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氟苯基膦酸鋁聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

由于磷系阻燃劑毒性小、阻燃效果好，使用量不斷增加。所以，各種磷酸或膦酸酯阻燃劑新品種層出不窮。苯基次膦酸鋁分子量為450.235，初始分解溫度350℃，色白、無毒，熱穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性都很好，無揮發(fā)性，耐油性能好，用其制成的產(chǎn)品在加工中不引起聚合物的分解，也不影響塑料模制組合物且耐寒耐候性強。與其他阻燃劑協(xié)同使用可以優(yōu)勢互補，對機體物質(zhì)具有催化成炭作用，增強阻燃性能，是一種高效的協(xié)效阻燃劑。

目前，阻燃劑均是做成小分子添加劑，添加量往往達到10-40％，苯基次膦酸鋁屬于小分子有機膦酸鹽，小分子阻燃劑的添加，必然會影響有機材料的性能，比如耐沖擊性、耐磨性、拒水性、耐熱性等。

鑒于以上原因，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，本發(fā)明提供了一種含氟苯基膦酸鋁聚合物及其制備方法，本發(fā)明的方法制備的含氟苯基膦酸鋁聚合物不僅具有優(yōu)異的阻燃效果，而且還有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性、耐磨性、拒水防霧等性能。

本發(fā)明的第一目的，提供了一種含氟苯基膦酸鋁聚合物的制備方法，所述的方法包括如下步驟：

(1)五氟苯基二氯化膦的制備：將五氟溴苯在溶劑中與鎂粉反應(yīng)得到五氟苯基溴化鎂，所述的五氟苯基溴化鎂與過量的三氯化磷進行格氏反應(yīng)，得到五氟苯基二氯化膦；

(2)雙(五氟苯基)氯化膦和4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基氯化膦)的制備：將4,4'-二溴八氟聯(lián)苯在溶劑中與鎂粉反應(yīng)制得4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(溴化鎂)，五氟苯基溴化鎂或所述的4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(溴化鎂)與過量的五氟苯基二氯化膦進行格氏反應(yīng)，得到雙(五氟苯基)氯化膦或4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基氯化膦)；

(3)雙(五氟苯基)膦酰氯及4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基膦酰氯)的制備：將所述的雙(五氟苯基)膦酰氯或所述的4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基氯化膦)在苯基膦酸中進行高溫氧化，生成雙(五氟苯基)膦酰氯或4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基膦酰氯)；

(4)含氟苯基膦酸鋁聚合物的制備：在溫度為0-20℃下，所述的雙(五氟苯基)膦酰氯、4,4'-八氟聯(lián)苯基雙(五氟苯基膦酰氯)和氫氧化鋁在甲苯中進行反應(yīng)后，過濾出三氯化鋁，再升溫至121-141℃下脫水反應(yīng)6-10小時，蒸出甲苯，得到所述的含氟苯基膦酸鋁聚合物。

進一步的，步驟(1)和(2)中所述的溶劑為四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃中的一種或兩種。

進一步的，步驟(1)中五氟溴苯與鎂粉的反應(yīng)溫度為50-65℃，反應(yīng)時間為5-7小時，格氏反應(yīng)的溫度為71-86℃，反應(yīng)時間為6-8小時。

進一步的，步驟(1)中五氟溴苯與鎂粉的摩爾比為1:1.0-1.1，五氟溴苯和鎂粉總質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量比為100:350-500，五氟苯基溴化鎂與三氯化磷的摩爾比1:5-7。

進一步的，步驟(2)中4,4'-二溴八氟聯(lián)苯與鎂粉的反應(yīng)溫度為50-65℃，反應(yīng)時間為5-7小時，格氏反應(yīng)的溫度為71-86℃，反應(yīng)時間為6-8小時。