[发明专利]阻燃剂硫代磷酰-（N;N’;N"-三笼状磷酸酯）三胺化合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃剂硫代磷酰‑(N，N′，N″‑三笼状磷酸酯)三胺化合物及其制备方法，该化合物的结构如下式所示：制备方法为：在有机溶剂中加入笼状磷酸酯胺和三乙胺，冷却到10℃，滴加三氯化磷，控制滴加温度在10℃～20℃，滴加完毕后升温度至80‑110℃，保温反应3‑5h后，冷却过滤，真空干燥，得黄色的目标产物与三乙胺盐酸盐的固体混合物，其用二甲亚砜溶解，过滤，滤液蒸干，即得目标产品硫代磷酰‑(N，N′，N″‑三笼状磷酸酯)三胺。本发明化合物是优良的磷氮协同阻燃剂，其适合用作聚酯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂、聚氯乙烯等材料的阻燃剂，其工艺简单，设备投资少，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺化合物及其制备方法，具体涉及一种阻燃剂硫代磷酰三[N，N′，N″-三(1-氧-1-磷杂-2，6，7-三氧杂辛烷基<4>)]胺化合物及其制备方法，该化合物适合用作聚酯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂、聚氯乙烯等材料的阻燃剂。

背景技术

随着全球经济的不断发展，易燃高分子材料得到了大量的应用，同时阻燃技术也得到了很快的发展。目前广泛使用的阻燃剂有卤系、磷系、氮系阻燃剂等。卤系阻燃剂自20世纪60年代起就得到了广泛应用，其应用技术较为成熟，但由于燃烧时所具有的毒性，自1986年欧盟颁布RoHS指令后，卤系阻燃剂的使用在某些领域受到了限制。磷氮系特别是有机磷氮系阻燃剂因其具有低烟、低毒等优点，逐渐受到人们的重视，对有机磷氮系阻燃剂的研究开发已成为最具有发展前景的方向之一。

本发明公开了一种含有磷、氮、硫三元阻燃元素的有机阻燃剂硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺化合物及其制备方法。本发明是以稳定的笼状磷酸酯胺和三氯硫磷为原料，一步法制备该化合物，工艺简单，设备投资少，操作方便，成本低，易工业化生产；本发明阻燃剂，具有含阻燃元素量高、结构稳定、阻燃效能高、与材料相容性好等优点，因而本发明阻燃剂有非常好的应用开发前景。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种阻燃剂硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺化合物，其物化性能稳定，无毒，阻燃效能高，与高分子材料相容性好，可克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种阻燃剂硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示：

本发明的另一目的在于提出一种有阻燃剂硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺化合物的制备方法，该方法为一步反应，工艺简单，操作方便，设备投资少，易于规模化生产。其技术方案如下：

该方法为：在带有搅拌器、温度计、滴液漏斗、接有干燥管的高效回流装置的反应器中，加入适量的有机溶剂、笼状磷酸酯胺和三乙胺，用氮气赶尽瓶内的空气，10℃条件下，1h内滴加三氯硫磷，控制物料一定的摩尔比，限定滴加温度在10℃～20℃，滴加完毕后，升温至80-110℃保温反应3-5h，之后冷却过滤，真空干燥，得黄色的目标产物与三乙胺盐酸盐的固体混合物，用适量的二甲亚砜溶解目的产物，过滤，滤液蒸干，得目标产物硫代磷酰-(N，N′，N″-三笼状磷酸酯)三胺。

如上所述的加入适量的有机溶剂为四氯乙烷、二氧六环、乙腈、二氯乙烷二乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚，其用量体积毫升数是笼状磷酸酯胺克数的10-20倍。

如上所述的控制物料一定的摩尔比为三氯硫磷∶笼状磷酸酯胺∶三乙胺＝1∶3∶3-1∶3.4∶3。

如上所述的适量的二甲亚砜为加入二甲亚砜的体积毫升数是产品理论克数的10-20倍。

如上所述的笼状磷酸酯胺为1-氧-1-磷杂-2，6，7-三氧杂辛烷基<4>胺，其结构式为：