專利名稱：一種用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于阻燃劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚氨酯泡沫塑料的磷酸酯阻燃 劑及其合成方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯泡沫塑料是典型的熱固性樹脂，其相對廉價，易于模塑，所以其廣泛 應(yīng)用于所有的日用品領(lǐng)域，也用于汽車部件。然而，聚氨酯泡沫塑料有一個主要缺點， 其極其易燃，一旦它們點燃后，即發(fā)生不可控制的燃燒。因此已進行了各種嘗試來生產(chǎn) 阻燃聚氨酯泡沫塑料。目前，在一些以使用聚氨酯泡沫塑料為特征的領(lǐng)域中，如汽車內(nèi) 部，阻燃性是法律上所強制的。為了使聚氨酯泡沫塑料具有阻燃性，通常采用加入含有鹵素的磷酸酯作為 阻燃劑的方法。常常使用含有鹵素的單體磷酸酯阻燃劑，如三(2-氯乙基)磷酸酯
(TCEP)，三(二氯丙基)磷酸酯(TDCP)和三(氯丙基)磷酸酯(TCPP)。然而， 這些阻燃劑由于其低分子量而傾向于在高溫下汽化。當(dāng)包含這樣的阻燃劑的聚氨酯泡沫 用于汽車板材等時，由于汽車內(nèi)部溫度在夏天或類似的高溫情況下會升高，所以容易在 汽車玻璃產(chǎn)生結(jié)霧現(xiàn)象，由此汽車的玻璃變得模糊不清。同時，泡沫本身的阻燃性也會 降低。汽化或分散的物質(zhì)也有對人產(chǎn)生不利影響的危險。因此，為了減少被汽化的阻燃劑的量，可使用各類含有鹵素縮合磷酸酯低聚物 的添加型阻燃劑。然而，在通常的低聚物型阻燃劑中，單體磷酸酯成分的含量約為總重 量的10%至20%，因此就算使用了低聚物型阻燃劑，由于存在這些低分子量成分，阻燃 劑在高溫下發(fā)生汽化的問題仍未能解決。雖然可以通過提高含有鹵素縮合磷酸酯低聚物 的縮合程度，以最小化殘余單體成分的量。然而，這些高度縮合的磷酸酯因為它們具有 高粘度，分散性差，故可加工性變得很差，同時易于分解，對聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)過 程及制品的機械性能有不利影響等危險。在此情型下，提供適合聚氨酯泡沫塑料可加工 性的粘度及低的單體含量的縮合型磷酸酯阻燃劑是當(dāng)前阻燃聚氨酯泡沫塑料的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低霧性含鹵素縮 合型的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑及其合成方法。所述的一種用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑，其特征在于所述阻燃劑為如式(
D所示的二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中Rl，R2，R3，R4為2-氯-1-甲基乙基
或2-氯丙基，0《n《6, n=0時的組份即單體質(zhì)量百分含量小于10% ； n=l時的組份質(zhì)量百 分含量為40% - 80% ； η ^ 2的組份質(zhì)量百分含量總計小于20-50%
權(quán)利要求
1. 一種用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑，其特征在于所述阻燃劑為如式(I)所示的 二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中Rl，R2，R3，R4為2-氯-1-甲基乙基或2-氯丙 基，0《n《6,n=0時的組份即單體，其質(zhì)量百分含量小于10%; n=l時的組份質(zhì)量百分含量 為40% - 80% ； η ^ 2的組份質(zhì)量百分含量總計小于20-50%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，反應(yīng)過程如式 (II)所示，其特征在于所述合成方法包括以下步驟
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所 述步驟1)中得到的中間體的氯含量的檢測方法為將步驟1)中得到的含有中間體的反 應(yīng)溶液溶解于乙醇中，再往溶液中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀使反應(yīng)液呈堿性，將該堿性 溶液回流30分鐘并冷卻，加入硝酸使溶液呈酸性，最后用硝酸銀溶液對上述酸性溶液中 的氯離子含量進行滴定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所述步驟1)中還可加入惰性溶劑甲苯或四氯甲烷協(xié)助反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于 所述步驟1)抽真空脫除反應(yīng)物中殘留的三氯氧磷和氯化氫的同時向反應(yīng)物中通入惰性氣 體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所 述步驟2)中的劉易斯酸催化劑為四氯化鈦，三氯化鋁或鈦酸丁酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所 述步驟2)中可加入惰性溶劑甲苯、四氯甲烷或氯苯協(xié)助反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所 述步驟1)中的反應(yīng)溫度為15-20°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于所 述步驟1)中抽真空脫除反應(yīng)物中殘留的三氯氧磷和氯化氫的溫度為15-20°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃劑的合成方法，其特征在于 所述步驟2)中的反應(yīng)溫度為50 - 600C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于聚氨酯泡沫的低霧性含鹵素縮合型磷酸酯阻燃劑及其合成方法，所述阻燃劑為如式(I)所示的二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中R1，R2，R3，R4為2-氯-1-甲基乙基或2-氯丙基，0≤n≤6,n=0時的組份即單體質(zhì)量百分含量小于10%；n=1時組份的單體質(zhì)量百分含量為40%－80%；n≧2組份的單體質(zhì)量百分含量總計小于20-50%。本發(fā)明所述的阻燃劑的制備方法簡單，后處理方便；制備的阻燃劑不僅具有優(yōu)異的阻燃性外，還具有低的單體磷酸酯阻燃劑含量，用其制備的聚氨酯泡沫具有低的霧性值。
文檔編號C08G79/04GK102010586SQ20101056255
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者金譯平 申請人:浙江萬盛化工有限公司