專(zhuān)利名稱：一種n,n-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種亞磷酸酯類(lèi)無(wú)鹵阻燃劑的制備方法，具體地說(shuō)是一種N，N-雙 (2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著合成材料工業(yè)的發(fā)展，阻燃化已成為合成材料改性的一個(gè)重要內(nèi)容，阻燃材料的研究也被世界科研學(xué)者所關(guān)注。目前，全球最常用的阻燃劑為含鹵阻燃劑，尤其是溴系阻燃劑，其添加量較少，阻燃效率高，但由于其燃燒時(shí)放出大量有毒煙霧和腐蝕性氣體， 導(dǎo)致環(huán)境污染和危害人類(lèi)生命安全，因此其應(yīng)用范圍越來(lái)越受到限制。近年來(lái)，高阻燃、高安全、低毒、低煙、無(wú)腐蝕性氣體產(chǎn)生的無(wú)鹵阻燃材料成為阻燃科學(xué)中的研究重點(diǎn)之一。N， N-雙O-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯(結(jié)構(gòu)如I所示)作為一種非鹵環(huán)保反應(yīng)型阻燃劑， 不僅符
權(quán)利要求
1.一種N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，包括以下步驟(1)在反應(yīng)器中加入溶劑和多聚甲醛固體，溶劑與多聚甲醛(以甲醛計(jì))的摩爾比為 0. 5 2. 0，在一定的溫度及PH值條件下使多聚甲醛固體完全溶解；(2)將第(1)步的溶液降溫至25 40°C，并向反應(yīng)器中加入干燥劑，攪拌下加入熔融的二乙醇胺，控制反應(yīng)溫度在25 50°C反應(yīng)0. 5 2小時(shí)，過(guò)濾除去干燥劑；(3)將第(2)步得到的反應(yīng)液減壓蒸餾除去溶劑，同時(shí)利用溶劑與水共沸來(lái)除水，得到 3- (2-羥乙基)-1，3-氧氮雜環(huán)戊烷；(4)降溫至40 50°C，向反應(yīng)器中加入無(wú)水路易斯酸催化劑，升溫至40 80°C，邊攪拌邊滴加亞磷酸二乙酯，滴加完成后在該溫度下繼續(xù)反應(yīng)1 6小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟⑴中溫度為60 80°C，pH值為8 12，所述的溶劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、異丁醇、正丁醇、正戊醇或異戊醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟(1)中溫度為65 75°C，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH為9 11，溶劑與多聚甲醛(以甲醛計(jì))的摩爾比為0. 8 1. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征是步驟O)中所述的干燥劑為無(wú)水硫酸鈉、無(wú)水硫酸鎂、無(wú)水硫酸鈣或氧化鈣中的一種或兩種或多種按任意比例的混合物； 二乙醇胺與干燥劑的摩爾比為1 0.1 0.3，過(guò)濾干燥劑時(shí)溫度為30 40°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征是步驟O)中反應(yīng)溫度為30 40°C，反應(yīng)時(shí)間為1 1. 5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是多聚甲醛(以甲醛計(jì))與二乙醇胺的摩爾比為0.9 1.4 1，步驟⑷中加入的亞磷酸二乙酯用量滿足中間體3-(2-羥乙基)-1， 3-氧氮雜環(huán)戊烷與亞磷酸二乙酯的摩爾比為0.8 1.2 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，其特征是步驟(3)中減壓蒸餾真空度彡0. 095MPa，升溫至45 50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，其特征是步驟中無(wú)水路易斯酸催化劑為無(wú)水三氯化鋁、無(wú)水氯化鈣、三氯化鐵，四氯化鈦或氯化鎂中的一種或兩種或多種按任意比例的混合物，優(yōu)選無(wú)水三氯化鋁或三氯化鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的N，N-雙O-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，其特征是步驟(4)中無(wú)水路易斯酸催化劑的加入量為3-(2-羥乙基)-1，3_氧氮雜環(huán)戊烷與亞磷酸二乙酯總重量的0. 05 0. 4%，優(yōu)選0. 15 0. 3%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，其特征是步驟中反應(yīng)溫度為50 60°C，反應(yīng)時(shí)間為2 3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制備方法，步驟包括(1)多聚甲醛的解聚；(2)甲醛與二乙醇胺發(fā)生成環(huán)反應(yīng)制備3-(2-羥乙基)-1，3-氧氮雜環(huán)戊烷；(3)3-(2-羥乙基)-1，3-氧氮雜環(huán)戊烷在無(wú)水路易斯酸催化劑存在下與亞磷酸二乙酯反應(yīng)；(4)過(guò)濾回收催化劑，得黃色透明液體產(chǎn)品。整個(gè)過(guò)程總收率達(dá)到99％以上，產(chǎn)品中N，N-雙(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯的含量為94％至96％。本發(fā)明中的制備方法簡(jiǎn)單高效，產(chǎn)品的收率及產(chǎn)品的有效成分含量高，除水工藝溫度降低，時(shí)間縮短，能耗低，終產(chǎn)品水含量降低到0.1～0.2％、催化劑用量減少20～50％，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07F9/38GK102276645SQ20111014290
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者丁建生, 劉瑞陽(yáng), 華衛(wèi)琦, 陳海波, 鞠昌訊 申請(qǐng)人:煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司