[发明专利]含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂领域，特别涉及一种含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂及其制备方法。

背景技术

含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物具有优良的阻燃性能，曾作为阻燃材料被广泛应用。但是，火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害。新的无卤阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体，成为了符合国际标准发展趋势的新型阻燃剂。二烷基次膦酸类阻燃剂是一种常见的无卤阻燃剂，具有良好的阻燃效果。

德国科莱恩公司曾研究并发表过关于制备单羟基、单羧基、单胺基和单官能团的二烷基次膦酸、酯或盐类阻燃剂，采用的是次膦酸为原料，经过两次加成反应、而后还原反应等步骤得到目标产物。比如，含单羟基官能团的二烷基次膦酸、酯或盐类阻燃剂：200980137330.2，200980140068.7，200980140665.X，200980140672.X；含单羧基官能团的二烷基次膦酸、酯或盐类阻燃剂：200980137332.1，200980137336.X，200980138624.7，200980140067.2；含单胺基官能团的二烷基次膦酸、酯或盐类阻燃剂：200980140670.0，200980140671.5；含单官能团的二烷基次膦酸、酯或盐类阻燃剂：200980137333.6。

但是常规合成次膦酸盐的方法较早使用的是格氏试剂法，产率很低，且分离操作较为复杂。也有采用金属络合催化法，但是一般只用于单烷基次膦酸盐的合成，并且反应时间很长，工艺流程复杂。采用AlCl₃催化反应方法由于使用到强腐蚀型的AlCl₃，故对设备的耐腐蚀要求很高，投入较大。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种含伯胺基的二烷基次膦酸、二烷基次膦酸酯和二烷基次膦酸盐类阻燃剂及其制备方法。所述技术方案如下：

一种含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂，所述阻燃剂的结构为式1的含单伯胺基的单体，式2的含双伯胺基的单体及式3的含单伯胺基的二聚体中的一种：

中的一种，其中，Y为：H、C₁-C₁₈烷基、C₆-C₁₈芳基、C₆-C₁₈芳烷基、C₆-C₁₈烷基芳基、硅烷基、含氮化合物、铵离子或金属Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Cu、Ni、Li、Na、K中的一种；R₁、R₂和R₃为C₂-C₁₂烷基、C₆-C₁₂芳基、C₇-C₁₆芳烷基、C₈-C₁₈烷基芳基，以及含有磷、氮、氧、硅或硫元素的C₂-C₁₂烷基、C₆-C₁₂芳基、C₇-C₁₆芳烷基、C₈-C₁₈烷基芳基中的一种。

优选的，所述R₁、R₂和R₃为乙基，正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、苯基、二苯甲烷、二苯砜、间二甲苯、烯丙基，硅烷基，三嗪类含氮杂环有机化合物。

优选的，所述Y为H、Ca、Mg、Al、Zn、Ti、Fe、Ce、Sn、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、烯丙基、铵离子中的一种。

一种制备上述含伯胺基的二烷基次膦酸类阻燃剂的方法，其步骤包括：将结构为式4的2-甲基-2，5-二氧-1，2-氧磷杂环戊烷：