一種含羥基的液體磷氮阻燃劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型含羥基的液體磷氮阻燃劑六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基） 環(huán)三磷腈的合成方法，具體涉及一種反應(yīng)性的、含有氮、磷協(xié)同阻燃元素化合物的制備方 法，屬于阻燃技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)三磷腈衍生物類阻燃劑作為環(huán)境友好型、高效磷-氮阻燃劑產(chǎn)品近年來發(fā)展迅 速。六氯環(huán)三磷腈是一種環(huán)狀磷腈化合物，同時(shí)含有磷氮元素，本身具有較高的熱穩(wěn)定性和 阻燃性能，它及它的衍生物在聚合物材料中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。專利201010501935. X公 開了六苯氧基環(huán)三磷腈阻燃劑的制備方法，該專利采用直鏈聚醚作為催化劑，在芳烴和鹵 代芳烴和水組成的容積體系中，以六氯環(huán)三磷腈、苯酚、堿金屬氫氧化物為原料進(jìn)行一鍋反 應(yīng)，經(jīng)過后處理得到白色結(jié)晶型固體粉末產(chǎn)品，收率超過95% ;專利201210043032. 0公開 了一種醛基苯氧基取代的環(huán)三磷腈的合成制備方法，該方法是將六氯環(huán)三磷腈、苯酚、對羥 基苯甲醛、銨催化劑為原料，在有機(jī)溶劑中利用銨的催化作用實(shí)現(xiàn)氯化氫的脫出反應(yīng)，不使 用縛酸劑即可高產(chǎn)率合成醛基苯氧基環(huán)三磷腈阻燃劑；專利201210286389. 1公開了一種 六（4-羥基乙氧基）環(huán)三磷腈的合成方法，該方法是將甲氧基乙醇與氫化鈉反應(yīng)得到甲氧 基乙醇鈉，甲氧基乙醇鈉與六氯環(huán)三磷腈在四氫呋喃溶液中反應(yīng)得到六（甲氧基乙氧基） 環(huán)三磷腈，六（甲氧基乙氧基）環(huán)三磷腈與三溴化硼反應(yīng)，反應(yīng)完成加水淬滅經(jīng)過后處理 后，得到白色固體六（4-羥基乙氧基）環(huán)三磷腈。以上專利中，得到的產(chǎn)物都是固體產(chǎn)物， 且部分沒有反應(yīng)性的官能團(tuán)，只能作為添加型的阻燃劑，限制了其廣泛的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種含羥基結(jié)構(gòu)的、液體的、高效環(huán)三磷腈阻 燃劑六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈的制備方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] 六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的分子結(jié)構(gòu)如下：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑，其特征在于其分子結(jié)構(gòu)如下：
2. 權(quán)利要求1所述的六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的制備方法， 其特征在于按照下述步驟進(jìn)行： (1) 將六氯環(huán)三磷腈、對羥基苯甲醛、縛酸劑溶于無水有機(jī)溶劑，在惰性氣體保護(hù)下，攪 拌加熱回流反應(yīng)一定時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束后改成蒸餾裝置，減壓蒸餾出一半的溶劑，剩余固體和 液體倒入一定量蒸餾水中、攪拌、靜止、過濾得到白色的粉狀固體，反復(fù)水洗數(shù)次、烘干、用 乙酸乙酯重結(jié)晶后，得到純凈的六（4-醛基苯氧基）環(huán)三磷腈； (2) 將六（4-醛基苯氧基）環(huán)三磷腈、亞磷酸二乙酯、催化劑溶于有機(jī)溶劑，在惰性氣體 保護(hù)下，加熱回流反應(yīng)一定時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束后改成蒸餾裝置，減壓蒸餾出溶劑、催化劑及未 反應(yīng)的亞磷酸二乙酯后，得到透明粘稠液體即為六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基)環(huán)三磷腈 阻燃劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的制備方 法，其特征在于其中所述步驟（1)中，六氯環(huán)三磷腈與對羥基苯甲醛的摩爾比為1:6-8 ;六 氯環(huán)三磷腈與縛酸劑摩爾比為1:7-10;六氯環(huán)三磷腈與有機(jī)溶劑比例為Ig : 8-15ml;對 羥基苯甲醛與有機(jī)溶劑比例為Ig : 8-15ml。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的制備 方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、乙酸乙酯中一種；所述縛酸劑為碳酸鉀、三 乙胺中一種；所述惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?；所述加熱回流反?yīng)溫度在60-80°C，反應(yīng)時(shí)間 24-48h〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的制備方 法，其特征在于其中所述步驟（2)中，六（4-醛基苯氧基）環(huán)三磷腈與亞磷酸二乙酯的摩爾 比為1:6-7 ;六（4-醛基苯氧基)環(huán)三磷腈與催化劑摩爾比為1:7-10 ;六（4-醛基苯氧基)環(huán) 三磷腈與有機(jī)溶劑比例為Ig : 8-15ml;亞磷酸二乙酯與有機(jī)溶劑比例為Ig : 8-15ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑的制備方 法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、乙酸乙酯中一種；所述催化劑為三乙胺；所述惰 性氣體為氮?dú)饣驓鍤猓凰黾訜峄亓鞣磻?yīng)溫度在60-80°C，反應(yīng)時(shí)間24-48h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含羥基的液體磷氮阻燃劑及其制備方法，屬于阻燃技術(shù)領(lǐng)域。其制備方法如下：將六氯環(huán)三磷腈、對羥基苯甲醛、縛酸劑加到有機(jī)溶劑中，加熱回流反應(yīng)、再經(jīng)過后處理步驟，得到白色固體粉末六（4-醛基苯氧基）環(huán)三磷腈；將六（4-醛基苯氧基）環(huán)三磷腈、亞磷酸二乙酯、三乙胺在有機(jī)溶劑中加熱回流反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑、亞磷酸二乙酯及催化劑后，得到透明粘稠液體即為六（4-磷酸二乙酯羥甲基苯氧基）環(huán)三磷腈阻燃劑。
【IPC分類】C07F9-6593, C08G18-32, C08G18-66, C08G101-00, C08K5-5399
【公開號】CN104877173
【申請?zhí)枴緾N201410462453
【發(fā)明人】李錦春, 胡文田, 張鑫
【申請人】常州大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2014年9月11日