一種有機亞膦酸鹽阻燃劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機亞膦酸鹽阻燃劑其中M為Mg、Al、Fe、Zn、Ca、Sn等金屬離子中任一種，x＝2～4。同時，本發(fā)明還公開了上述阻燃劑的制備方法。本發(fā)明制備方法工藝簡單，原料價廉易得，反應(yīng)條件溫和，易于操作，設(shè)備投資少，安全環(huán)保，制備的有機亞膦酸鹽純度高，產(chǎn)物的收率高，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，磷含量高，應(yīng)用于工程塑料中有更好的阻燃效果、機械性能及電氣性能。
【專利說明】-種有機亞滕酸鹽阻燃劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種有機亞膦酸鹽阻燃劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 溴系阻燃劑具有優(yōu)異的性價比，被廣泛的應(yīng)用于各種工程塑料中，但其帶來的對 環(huán)境及人體健康的危害卻不可忽視，日益被各種環(huán)保無鹵的阻燃劑所取代，有機膦系阻燃 劑被認為是替代溴系阻燃劑的最有前景的阻燃劑之一。
[0003] 有機膦酸鹽阻燃劑兼具磷系阻燃劑氣相和凝聚相的阻燃作用和金屬陽離子的抑 煙功能，熱穩(wěn)定性好，用量少，阻燃效率高，色澤佳，煙密度低，機械性能好，CTI (相比漏電起 痕指數(shù)）較高（600V)等優(yōu)點，在電氣工業(yè)中很具應(yīng)用前景，特別適用于薄壁電子元器件、透 明制片及薄膜。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN201010217750公開了一種烷基次膦酸鹽聚合物的制備 方法，該方法在引發(fā)劑作用下依次由炔烴和烯烴與次磷酸(鹽）通過自由基加成法生成烷 基次膦酸鹽聚合物，再和鋁鹽等發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成聚合烷基次膦酸鋁等，該工藝需要在 較高的溫度和壓力下反應(yīng)，對生產(chǎn)的安全性要求較高，能耗也較大，2步自由基加成反應(yīng)不 易控制，產(chǎn)物純度較低；專利CN201010613835公開了一種二烷基次膦酸鹽的制備方法，該 方法采用格氏試劑與亞磷酸二乙酯反應(yīng)生成二烷基氧化磷，再與氧化劑反應(yīng)并酸化后得到 二烷基次膦酸鹽，該方法使用格氏試劑為原料，操作危險，工藝復(fù)雜，而且會得到單烷基亞 膦酸、二烷基次膦酸、次磷酸等混合體系，副產(chǎn)物較多，不易分離，產(chǎn)率及純度都很低；專利 CN98811622、CN98811626、CN98811627、CN200410104692 等公開了次磷酸（鹽）溶液在酸性 介質(zhì)中，自由基引發(fā)與乙烯反應(yīng)制備二烷基次膦酸鹽的方法，該方法存在以下缺陷：會生成 單烷基次膦酸鹽副產(chǎn)物，自由基容易淬滅失活導(dǎo)致反應(yīng)速度降低，反應(yīng)壓力較高，對設(shè)備及 安全性要求較高，溶劑回收利用困難，能耗較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有機亞膦酸鹽阻燃 劑。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述阻燃劑的制備方法。
[0007] 技術(shù)方案：為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體是這樣來實現(xiàn)的：一種有機亞膦 酸鹽阻燃劑，該阻燃劑為如式（I)所示的一類化合物：
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種有機亞膦酸鹽阻燃劑，其特征在于：該阻燃劑為如式（I)所示的一類化合物：
其中Μ為Mg、Al、Fe、Zn、Ca、Sn等金屬離子中任一種，x=2?4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機亞膦酸鹽阻燃劑，其特征在于，其制備包括以下步驟： (1) 將亞磷酸二甲酯投入干燥的反應(yīng)釜中，開啟攪拌，然后向反應(yīng)釜中邊滴加催化劑邊 通入炔烴或者二烯烴氣體，保持釜內(nèi)壓力0?0. 6MPa，反應(yīng)溫度控制在0?100°C，當通入 的氣體量達到亞磷酸二甲酯摩爾量的一半時，關(guān)閉氣源，保溫反應(yīng)1?2小時； (2) 將步驟（1)所得的物料轉(zhuǎn)移至水解釜中，加入物料1?10倍重量的水，攪拌并升溫 至100?110°C水解，保溫反應(yīng)1?2小時，將水解產(chǎn)物中的甲醇經(jīng)過精餾塔提純后另外收 集； (3) 水解完畢，將物料降至20°C以下并轉(zhuǎn)移至中和釜中，升溫至20?100°C，然后滴加 金屬鹽水溶液，有白色固體析出，經(jīng)過濾、水洗、干燥得到有機亞膦酸鹽成品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機亞膦酸鹽阻燃劑，其特征在于，該阻燃劑制備步驟（1) 中，所述炔烴為乙炔、丙炔或丁炔，所述二烯烴為1，3-丁二烯，所述催化劑為有機堿或無機 堿，優(yōu)選為三乙胺、甲醇鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機亞膦酸鹽阻燃劑，其特征在于，該阻燃劑制備步驟（2) 中，水解采用蒸汽沖蒸精餾甲醇法或回流精餾甲醇法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機亞膦酸鹽阻燃劑，其特征在于，該阻燃劑制備步驟（3) 中，所述的金屬鹽水溶液為Mg、Al、Fe、Zn、Ca、Sn等金屬離子中任一種的水溶液。
6. 制備權(quán)利要求1所述有機亞膦酸鹽阻燃劑的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將亞磷酸二甲酯投入干燥的反應(yīng)釜中，開啟攪拌，然后向反應(yīng)釜中邊滴加催化劑邊 通入炔烴或者二烯烴氣體，保持釜內(nèi)壓力0?0. 6MPa，反應(yīng)溫度控制在0?100°C，當通入 的氣體量達到亞磷酸二甲酯摩爾量的一半時，關(guān)閉氣源，保溫反應(yīng)1?2小時； (2) 將步驟（1)所得的物料轉(zhuǎn)移至水解釜中，加入物料1?10倍重量的水，攪拌并升溫 至100?110°C水解，保溫反應(yīng)1?2小時，將水解產(chǎn)物中的甲醇經(jīng)過精餾塔提純后另外收 集； (3) 水解完畢，將物料降至20°C以下并轉(zhuǎn)移至中和釜中，升溫至20?100°C，然后滴加 金屬鹽水溶液，有白色固體析出，經(jīng)過濾、水洗、干燥得到有機亞膦酸鹽成品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述制備有機亞膦酸鹽阻燃劑的方法，其特征在于，步驟（1)中，所 述炔烴為乙炔、丙炔或丁炔，所述二烯烴為1，3-丁二烯，所述催化劑為有機堿或無機堿，優(yōu) 選為三乙胺、甲醇鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述制備有機亞膦酸鹽阻燃劑的方法，其特征在于，步驟（2)中，水 解采用蒸汽沖蒸精餾甲醇法或回流精餾甲醇法。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備有機亞膦酸鹽阻燃劑的方法，其特征在于，步驟（3)中所述 的金屬鹽水溶液為Mg、Al、Fe、Zn、Ca、Sn等金屬離子中任一種的水溶液。
【文檔編號】C08L77/06GK104119557SQ201410151308
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】潘小明, 嵇穎耀, 李雪飛, 仇國才 申請人:江蘇大明科技有限公司