一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑,制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑或復(fù)合型阻燃劑。制備方法是將六氯環(huán)三磷腈與2,2’-聯(lián)苯二酚加入到混有丙酮、K2CO3的反應(yīng)器中，經(jīng)回流反應(yīng)，冷卻，過(guò)濾，重結(jié)晶后再與對(duì)羥基苯甲醛、丙酮、K2CO3反應(yīng)，攪拌、回流、冷卻、過(guò)濾、重結(jié)晶后再與甲醇-四氫呋喃溶液混合，在冰浴冷卻下攪拌加硼氫化鈉，反應(yīng)完成后洗滌、旋干后得到的白色固體與含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酰氯中加入溶劑中，在冰浴冷卻下滴加三乙胺，加熱至50℃，反應(yīng)完成重結(jié)晶得含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈的阻燃劑。本發(fā)明的阻燃劑熱穩(wěn)定好，阻燃率高，純度達(dá)99.3％，所使用的原料易得、工藝先進(jìn)、易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑，制備 方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于磷氮協(xié)同阻燃性化合物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸 酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑，該阻燃劑既可作為反應(yīng)型阻燃劑制備無(wú)鹵阻燃樹(shù)脂，又可作為 添加型阻燃劑用于工程塑料的無(wú)鹵阻燃劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的含鹵阻燃材料燃燒時(shí)存在多煙、有毒或腐蝕性氣體放出等二次危害，對(duì)人 身安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。國(guó)際上無(wú)鹵阻燃劑的最新研發(fā)熱點(diǎn)之一就是利用多種阻燃元素協(xié) 效來(lái)彌補(bǔ)單一阻燃方法的不足，而骨架為氮、磷交替結(jié)構(gòu)的六氯環(huán)三磷腈表現(xiàn)出獨(dú)特的阻 燃性特性，尤其是螺環(huán)磷酸酯阻燃劑起阻燃、增塑雙重功效，對(duì)環(huán)境危害較小，能有效降低 材料的熱釋放速率，減少有毒氣體及煙釋放量，使酚醛樹(shù)脂的高溫殘?zhí)悸实玫搅舜蟠筇岣撸?700°C的殘?zhí)悸试?0%以上，具有較高的耐熱性能。六氯環(huán)三磷睛中有高含量的氮與磷，而 且還含有氯，其構(gòu)成的協(xié)同體系顯示出優(yōu)良的阻燃性能，可廣泛應(yīng)用于防火阻燃材料和自 熄性材料，但價(jià)格高，不適合單獨(dú)使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成 本低，克服六氯環(huán)三磷睛價(jià)格高，不適合單獨(dú)使用的缺點(diǎn)，阻燃性能優(yōu)良的含雙氧雜環(huán)己內(nèi) 磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑及其的制備方法和應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)：一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑， 該化合物具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式：
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如 下：
或包括以上阻燃劑為主要成分的復(fù)合型阻燃劑。
2. -種含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的合成方法，其特征在于，包括 以下步驟： A:將六氯環(huán)三磷腈與2, 2'-聯(lián)苯二酚加入到混有丙酮、K2C03的反應(yīng)器中，經(jīng)回流反應(yīng)， 冷卻至室溫，過(guò)濾，得固體物，將固體物用等體積的有機(jī)混合溶液重結(jié)晶，得到中間體I，反 應(yīng)方程式如下：
B:將上述步驟的中間體I、對(duì)羥基苯甲醛、丙酮、K2C03-并加入到反應(yīng)器中，攪拌、回 流、冷卻、過(guò)濾、重結(jié)晶到中間體II，反應(yīng)方程式如下：
C:在甲醇-四氫呋喃溶液加入中間體II，在冰浴冷卻下攪拌加硼氫化鈉，反應(yīng)完成后， 濃鹽酸調(diào)反應(yīng)液pH值顯弱酸性，旋干反應(yīng)液得白色固體，水洗至中性得中間體III，反應(yīng)方 程式如下：
D:向含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酰氯中加入溶劑，攪拌使其溶解后加入中間體III，在冰浴冷卻 下滴加三乙胺，滴加完畢，逐漸加熱至50°C，反應(yīng)完成后蒸出溶劑，過(guò)濾得到淺黃色固體，重 結(jié)晶得白色結(jié)晶粉末，
即為，含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈的阻燃劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的制備方法， 其特征在于：步驟A中，有機(jī)混合溶劑是二氯甲烷-石油醚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的制備方法， 其特征在于：步驟B中，中間體I、對(duì)羥基苯甲醛的物質(zhì)的量之比為1:2. 0-2. 3,丙酮的重量 為中間體I、對(duì)羥基苯甲醛與1(20)3總重量的6-10倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的制備方法， 其特征在于：步驟C中，中間體II、硼氫化鈉的物質(zhì)的量之比為1:8-13,有機(jī)溶劑的重量為 中間體II與硼氫化鈉總重量的6-10倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的制備方法， 其特征在于：步驟D中，中間體III、雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酰氯的物質(zhì)的量之比為1:2. 2-3. 5,有機(jī) 溶劑的重量為中間體III與硼氫化鈉總重量的4-8倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃劑的制備方法， 其特征在于：步驟D中所述有機(jī)溶劑是乙腈、四氫呋喃、DMF中的任一種。
8. 權(quán)利要求1-7所述的任意一項(xiàng)所述的含雙氧雜環(huán)己內(nèi)磷酸酯的環(huán)三磷腈菲的阻燃 劑在環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯或ABS的磷氮協(xié)同阻燃添加劑上的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08L75/04GK104478934SQ201410763820
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】李德江, 劉義穩(wěn), 謝益碧, 劉楊, 陳衛(wèi)豐 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)