[发明专利]一种含磷阻燃剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含磷阻燃剂及其制备方法，属于高分子化学及聚合物技术的技术领域。

背景技术

众所周知，绝大多数聚合物材料具有易燃的特点，随着高分子化合物在人类日常生活中广泛应用，阻燃聚合物材料成为研究热点。

向聚合物中加入阻燃剂是阻燃高分子材料常用的手段。以阻燃元素划分，过去常用的卤族元素由于在热分解过程当中会释放出有毒的气体，欧盟和美国等发达国家已逐渐放弃使用卤素阻燃剂。

磷元素作为阻燃元素具有诸多优点，它可以同时在气相和凝聚相内发挥阻燃效力。热分解过程中不会释放有毒害的气体，这些特点使含磷物质成为绿色阻燃剂。

CN103864843A提供了一种含磷阻燃剂二(4-(羟基)苯基)苯基膦酸酯的合成方法，首先以对甲氧基苯酚和苯膦酰二氯为原料制得二(4-(甲氧基)苯基)苯基膦酸酯,再与无水三氯化铝络合，水解后得到二(4-(羟基)苯基)苯基膦酸酯。相对于本发明，该发明原料成本较为昂贵，且合成步骤较为复杂，反应条件不够温和等。

发明内容

本发明的目的是提供一种含磷阻燃剂的制备方法。

本发明是一种含磷阻燃剂的制备方法，含磷阻燃剂为2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯的制备方法，按质量百分数计，合成含磷阻燃剂的配方为：

9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物22.88%~27.34%，甲基丙烯酸羟乙酯20.66%~24.68%，甲苯51.42%~55.30%，阻聚剂0%~1.17%；

基于含磷阻燃剂的制备方法，按上述合成所用原料及其配比进行配料，其制备步骤为：

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，加入配方量的甲苯和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，搅拌加热，温度为84℃时9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物全部溶解，然后向体系内滴加甲基丙烯酸羟乙酯和配方量的三乙胺，滴加结束后开始升温至120℃出现回流；待温度稳定后继续反应24h，体系变成乳白浑浊，停止反应，并冷却至25℃，分离得到下层粘稠液体；用甲苯多次洗涤后，在120℃温度下干燥48h，取出冷却至25℃乳白结晶固体。

本发明的有益之处为：利用廉价原料和简单的工艺，合成了新型阻燃剂2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯，该阻燃剂既可用于材料阻燃，同时其分子链中活性基团可用于合成新型含磷阻燃剂的中间体。

具体实施方式

本发明是一种含磷阻燃剂的制备方法，含磷阻燃剂为2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯的制备方法，按质量百分数计，合成含磷阻燃剂的配方为：9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物22.88%~27.34%，甲基丙烯酸羟乙酯20.66%~24.68%，甲苯51.42%~55.30%，阻聚剂0%~1.17%；

基于含磷阻燃剂的制备方法，按上述合成所用原料及其配比进行配料，其制备步骤为：

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，加入配方量的甲苯和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，搅拌加热，温度为84℃时9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物全部溶解，然后向体系内滴加甲基丙烯酸羟乙酯和配方量的三乙胺，滴加结束后开始升温至120℃出现回流；待温度稳定后继续反应24h，体系变成乳白浑浊，停止反应，并冷却至25℃，分离得到下层粘稠液体；用甲苯多次洗涤后，在120℃温度下干燥48h，取出冷却至25℃乳白结晶固体。

根据以上所述的含磷阻燃剂的制备方法，所述的含磷阻燃剂是由9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和甲基丙烯酸羟乙酯以1:1.5的物质的量之比反应得到。

根据以上所述的含磷阻燃剂制备方法，阻聚剂为三乙胺。

本发明通过分子设计采用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）以1:1.5的物质的量之比反应得到2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯（DOPO-HM）。

本发明由以下技术方案完成，DOPO与以1:1.5的物质的量之比来合成DOPO-HM。

含磷阻燃剂合成工艺路线如下：