[发明专利]四溴双酚A有机膦酸酯化合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种四溴双酚A有机膦酸酯化合物的制备方法，制备方法为：于有机溶剂中，苯基膦酰二氯与四溴双酚A在气相缚酸条件下反应或与四溴双酚A镁反应，经纯化处理，得白色固体四溴双酚A有机膦酸酯。产品可用作聚酯PBT、聚酯PET、聚丙烯(PP)、环氧树脂等材料的阻燃剂。本发明制备方法工艺简单，反应时间短，条件温和，反应定向性好，产率高，没有氯化氢污染，易分离提纯，不对设备产生腐蚀性，设备投资少，易于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种四溴双酚A有机膦酸酯化合物的制备方法，具体涉及一种苯基膦酸二(四溴双酚A)酯化合物的制备方法，该化合物属磷、溴协同阻燃剂，适合用作聚酯PBT、聚酯PET、聚丙烯(PP)、环氧树脂等材料的阻燃剂。

背景技术

随着科学技术的不断发展，塑料、橡胶、纤维等合成高分子材料的应用越来越广泛。但由于高分子材料大多易燃，使得火灾发生率越来越高，从而推动了阻燃技术的快速发展。但是目前市场上的阻燃剂品种不能满足材料发展的需求，人们总希望有新型高效、低毒且价格低廉的阻燃剂出现。

有机磷系阻燃剂热稳定性好，用途广泛，具有低烟、无毒等优点，得到了快速发展。而卤系阻燃剂虽然在燃烧时有所缺点，但是由于其阻燃效率高、适用范围广、价格适中、综合性价比高，目前还难以找到卤系阻燃剂理想的替代品。业内人士认为高效阻燃剂开发的前途在于多元阻燃剂复配或设计同一分子结构中含有多种阻燃元素以产生协同增效作用，提高阻燃剂的效能，减少阻燃剂的用量，降低其燃烧时产生的毒性，同时也减少对材料机械性能的影响。

本发明公开了一种阻燃剂四溴双酚A有机膦酸酯化合物的制备方法，该化合物分解温度高，且分子中的芳环及多酯结构可以增加产物与基材的相容性，是一种综合性价比优良的阻燃剂。其制备方法能克服现制备方法存在诸如反应时间过长、温度过高、定向性差等缺点；且工艺简单，操作方便，设备投资少，具有较好的应用开发前景。

发明内容

本发明的目的在于提出一种四溴双酚A有机膦酸酯化合物的制备方法，其工艺简单、易于规模化生产，该方法为：

在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管并在冷凝管上口接入一个可极度伸缩膨胀软密封套的反应瓶中，氮气置换掉空气，加入四溴双酚A、有机溶剂，搅拌下，加入一定摩尔比的苯基膦酰二氯，并向反应瓶中液面上持续通入氨气，以通入速度保持软密封套微涨体积不变，升温至50-70℃保温反应3-4h后，经纯化处理，得白色固体四溴双酚A有机膦酸酯。

该方法还可为：

用氮气置换掉装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的反应瓶中的空气，加入镁屑、甲醇，升温至40℃，搅拌至镁屑消失，加入镁屑2倍摩尔量的四溴双酚A，升温将甲醇蒸出，加入有机溶剂，将一定摩尔比的苯基膦酰二氯滴入到反应体系中，控制滴加温度不高于50℃，滴完后，升温至60-80℃反应4-6h后，经纯化处理，得白色固体四溴双酚A有机膦酸酯。

如上所述的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氧六环或氯仿，其用量体积毫升数是四溴双酚A的质量克数的3-6倍。

如上所述的纯化处理为减压蒸馏除去有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物，加水搅拌洗涤，使固体产品分散于水中，抽滤，淋洗，烘干。

如上所述的纯化处理还可为减压蒸馏除去有机溶剂(回收使用)及少量低沸点物，加入四溴双酚A的质量克数3-8倍体积毫升数的乙腈，加热至乙腈沸腾后趁热抽滤，滤液冷却结晶，过滤，干燥。

如上所述的一定摩尔比的苯基膦酰二氯为苯基膦酰二氯与四溴双酚A摩尔比是1∶2-1∶2.5。

如上所述的甲醇为无水甲醇，其用量体积毫升数是四溴双酚A质量克数的3-5倍。

本发明的四溴双酚A有机膦酸酯为白色粉末状固体，其熔点：173±2℃，分解温度：255±5℃，产率为81.5％-92.3％，其适合作为聚酯PBT、聚酯PET、聚丙烯(PP)、环氧树脂等材料的阻燃剂之用。