[发明专利]无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物的合成工艺，特别是涉及一种无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺。

背景技术

目前世界阻燃剂开发领域呈现出非卤化、复合化、无害或低害和低烟的趋势。聚磷酸酯类阻燃剂是近年来迅速发展的磷氮系阻燃剂之一，阻燃效果优良，且与聚合物有很好的相容性，有耐水、耐溶剂性，无烟低毒，分散性较好，阻燃性能持久，与传统的卤系阻燃剂及无机阻燃剂相比，磷氮系阻燃剂具有无毒，抑烟，不腐蚀对热及紫外线稳定，阻燃效果佳等优点。中国专利CN 101328269A公开了一种具有双环磷酸酯结构的聚磷酸酯阻燃剂的制备方法，将PEPA、三氯氧磷、二氯甲烷、三乙胺加入装有恒压滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口瓶中，反应制得中间体，中间体和双酚S(BPS)合成最终产物。该方法合成的阻燃剂为玻璃状固体，制备方法简单，易于控制。其缺点是所有的反应都只能在三口瓶中进行，只能进行实验室进行小样试验，制备步骤繁杂，无法大规模工业生产，且所得阻燃剂阻燃效率不高，。

发明内容

　本发明的目的在于提供一种其产率可提高50%以上，且工艺简单，反应过程便于控制，所得产物无毒、抑烟、不腐蚀、对热及紫外线稳定，阻燃效果佳的无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺。

　　本发明无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺其步骤如下：

　      1）按重量份计将三氯氧磷1份、氨水0.9～1.8份、五氧化二磷0.5～2.0份、季戊四醇1.0～3.0份、三聚氰胺0.6～1.8份置于反应釜中，半小时内升温到60℃～85℃，加压至0.4～0.7MPa，继续升温至115℃～145℃并保温5～8h，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷洗涤反应产物三次，室温下真空干燥至恒重，得中间体。

　　       2）将步骤１）所得中间体置于反应釜中、按重量份计加入磷酸氢二铵1.0～2.5份、聚乙烯醇0.5～3.5份、尿素0.7～2.6份、201型聚醚多元醇0.9～3.8份，升温到55℃～80℃，加入引发剂0.2～0.5份，加压至0.4～0.7MPa，继续升温至105℃～125℃并保温1～3h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗涤反应产物至无氯离子为止，于70℃下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。其中，引发剂按重量份计是2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮:过氧化月桂酰＝１:１。

本发明无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺其显著优点在于：由于采用了高温高压的新工艺，能将原料蒸发的成分全部返回反应釜参与反应，比常规工艺的产品产率提高50%以上。工艺简单，反应过程便于控制，可实现规模化生产。所得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂纯度高，无毒、抑烟、不腐蚀、对热及紫外线稳定，阻燃效果佳，主要用作高分子材料的阻燃剂。

     具体实施方式

实施例1

　　    1）将三氯氧磷1份、氨水1.8份、五氧化二磷0.5份、季戊四醇1.0份、三聚氰胺1.8份置于反应釜中，半小时内升温至60℃，加压至0.7MPa，继续升温至115℃并保温5h，将所得产物冷却至室温，用二氯甲烷洗涤产物三次，室温下真空干燥至恒重，得中间体。

2）将步聚１）所得中间体、磷酸氢二铵1份、聚乙烯醇3.5份、尿素0.7份、201型聚醚多元醇3.8份置于反应釜中，升温至55℃，加入0.2份引发剂，加压至0.7MPa，继续升温到105℃并保温2h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗产物到无氯离子为止，于70℃下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。用热重分析仪对该阻燃剂进行性能测试，阻燃剂初始热分解温度为186℃，600℃时残留质量分数35.0；在氮气气氛中阻燃剂初始热分解温度为186℃，600℃时残留质量分数26.4。

实施例2

　　     1）将三氯氧磷1份、氨水1.35份、五氧化二磷1.25份、季戊四醇2份、三聚氰胺1.2份置于反应釜中，半小时升温至85℃，加压至0.4MPa，继续升温至145℃并保温6.5h，反应结束后，将所得产物冷却至室温，用二氯甲烷洗涤三次，室温下真空干燥至恒重，得到中间体。