[发明专利]一种氧化膦系阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种氧化膦系阻燃剂及其制备方法，特别是涉及到可用于聚酯、聚氨酯等高分子阻燃的二羟甲基苯基氧化膦及其制备方法。 

背景技术

二十世纪80年代以来，阻燃剂已成为仅次于增塑剂的合成材料用量最大的助剂。随着经济的发展，人们的环保和安全意识有了很大提高，对生态环境和生命价值也更为关注。传统的卤系阻燃剂由于其阻燃效率高而被大量用于阻燃材料的生产，但由于卤系阻燃剂产品在燃烧时产生了大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，严重影响了火灾营救及人员疏散，导致二次灾难发生。因此，越来越多的国家开始禁止卤系阻燃产品的使用，而此时无卤阻燃剂由于具有低烟、低毒等环境友好型特点，逐渐得到广泛应用。使用高效、低烟、无毒或低毒的无卤阻燃剂将成为未来阻燃材料发展的必然趋势，近年来无机填充阻燃剂和磷系阻燃剂受到普遍关注。 

磷系阻燃剂由于阻燃效率高而在无卤阻燃领域备受重视。传统的磷系阻燃剂大多数具有挥发性，易水解等缺陷，因此开发大分子低挥发性、不易水解的磷系阻燃剂是今后开发的重点。反应型有机磷阻燃剂由于阻燃剂分子以共价键形式嵌入聚合物母体之中，在使用过程中阻燃剂分子不发生迁移挥发，阻燃更加持久、高效，因此成为阻燃剂研究领域的热点。同时，有机磷阻燃剂使用时在性价比上有突出的优势，是卤系阻燃剂代用品中最有竞争力的品种之 

发明内容

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种氧化膦系阻燃剂的制备方法，特别是涉及到一种可用于工程塑料阻燃的二羟甲基苯基氧化膦的制备方法。该化合物具有磷含量高，原料易得，合成工艺简便易行等特点。可广泛应用于大多数阻燃高分子材料中，尤其适用于聚酯、聚氨酯等高聚物的共聚阻燃。其结构式如下式所示： 

本发明公开的新型氧化膦系阻燃剂的制备方法，采用两步反应： 

第一步：将摩尔比为1:2~2.5的苯基膦和甲醛投入反应容器，加入溶剂，在氮气保护下，充分搅拌，维持温度在10~50℃反应4~10小时，然后升温至60-100℃继续反应2-6小时。反应完全后，收集反应中间体，备用。 

第二步：在上述反应中间体加入过氧化氢，搅拌，维持温度在20~60℃反应3~12小时，经真空蒸馏脱除溶剂和低挥发物后，得到氧化膦系阻燃剂。 

如上所述的第一步反应所指的溶剂为水、二氧六环、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、氯苯和二氯乙烷中的一种或多种的混合物。 

如上所述的第二步反应加入过氧化氢的量为0.8-1.2摩尔H₂O₂/摩尔苯基膦。 

有益效果 

1.本发明采用苯基膦和甲醛为原料合成的氧化膦阻燃剂，具有磷含量高-且为二元醇化合物，是聚酯、聚氨酯等高分子的高效共聚型阻燃剂。 

2.本发明的氧化膦阻燃剂及其制备方法，原料易得，且反应步骤与设备要求简单，对环境没有污染，适用于工业化生产。 

3.本发明合成的二羟甲基苯基氧化膦该化合物具有磷含量高，原料易得，合成工艺简便易行等特点。可广泛应用于大多数阻燃高分子材料中，尤其适用于聚酯、聚氨酯等高聚物的共聚阻燃。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附去哪里要求书所限定的范围。 

本发明的一种氧化膦系阻燃剂，具体结构如下： 

实施例1 

在配有搅拌器，回流装置，温度计的三颈烧瓶中加入苯基膦22g，加入35%的甲醛溶液34.3g，加入水40ml，在氮气保护下搅拌，维持温度在10℃反应10小时，然后缓慢升温至100℃，反应2小时。反应完毕后，收集反应中间体备用。 

在上述反应中间体中加入200克34%（质量）的过氧化氢溶液，充分搅拌，维持温度60℃，反应3小时，反应完毕后，将回流反应装置改为真空蒸馏装置，蒸馏至不再有液体馏出，停止蒸馏，得到氧化膦阻燃剂。 

实施例2 

在配有搅拌器，回流装置，温度计的200升搪瓷反应釜中加入苯基膦22.0kg，加入35%的甲醛溶液42.8kg，加入二氧六环50kg，在氮气保护下搅拌，维持温度在30℃反应6小时，然后缓慢升温至60℃，反应6小时。反应完毕后，收集反应中间体备用。