[发明专利]甲基乙基次膦酸乙酯及甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺

说明书

本发明公开了一种甲基乙基次膦酸乙酯及甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺，属于阻燃材料技术领域。本发明为解决现有技术难以实现甲基乙基次膦酸乙酯工业化生产的问题，提供了一种甲基乙基次膦酸乙酯及甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺，包括：以碘化钠为催化剂，80～180℃下，使甲基次膦酸二乙酯反应生成甲基乙基次膦酸乙酯；将甲基乙基次膦酸乙酯和三氯化铝在溶剂中反应，制得甲基乙基次膦酸铝盐。本发明方法以低纯度的甲基次膦酸二乙酯为原料，在较温和的条件，以高收率制得甲基乙基次膦酸乙酯，易实现工业化；进一步所得甲基乙基次磷酸铝阻燃剂，具有较高的磷含量，为高分子材料的环保无卤阻燃剂。

技术领域

本发明属于二烷基次膦酸盐类阻燃材料技术领域，具体涉及一种甲基乙基次膦酸乙酯及甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺。

背景技术

高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维等)因其种类多、性能突出，并且重量轻，化学稳定好，价格便宜等优点，被广泛应用于人类生活各领域。但是高分子材料通常易燃或具可燃性，带来了很大的火灾隐患，在世界各地已有很多因高分子材料燃烧而造成的经济损失和人员伤亡，因此对高分子材料的阻燃性能提出了越来越高的要求。含卤阻燃剂虽然能够满足某些材料的阻燃要求，但是由于其含有卤素，也给环境造成了很大影响。为了保证材料的安全性，并满足环境保护的要求，最有效的方法是使用无卤阻燃剂；烷基次膦酸盐类阻燃剂则是目前使用较广泛的一种。

二烷基次膦酸盐作为新一代的绿色阻燃剂受到国内外的广泛重视，对于二烷基次膦酸盐的合成方法已有较多研究。CN104693238A公开了一种二烷基次膦酸烷基酯及二烷基次膦酸盐的制备方法，该方法使烷基次膦酸二烷基酯在温度60～120℃及选择性催化剂存在下反应生产二烷基次膦酸烷基酯，所述催化剂为选自含碘类催化剂和路易斯酸，所述碘类催化剂包括单质碘、烷基碘和碱金属碘盐(特别是碘化钾)；该专利申请中，实施例以碘化钾为催化剂，转化率均可达到100％，但其未公开反应所需时间。

而发明人在重复CN104693238A中的方法时发现，当以碘化钾为催化剂，反应速率极其缓慢，基本不具备工业化生产的可能性。因此，目前急需一种高效的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺，以实现其工业化生产。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，首先提供了一种甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺，该工艺包括以下步骤：以碘化钠为催化剂，80～180℃下，使甲基次膦酸二乙酯反应生成甲基乙基次膦酸乙酯。

优选的，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述反应温度为100～140℃。

更优选的，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述反应温度为140℃。

其中，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述甲基次膦酸二乙酯的纯度大于90％。

优选的，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述甲基次膦酸二乙酯的纯度为91～93％。

其中，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述碘化钠与甲基次膦酸二乙酯的质量比为0.01～0.2：1。

优选的，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述碘化钠与甲基次膦酸二乙酯的质量比为0.02：1。

其中，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述反应的时间为4～8h。

优选的，上述所述的甲基乙基次膦酸乙酯制备工艺中，所述反应的时间为4.5～7h。

本发明利用上述方法制备得到的甲基乙基次膦酸乙酯，进一步提供了一种甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺，该工艺将上述所得的甲基乙基次膦酸乙酯和三氯化铝在溶剂中反应，制得甲基乙基次膦酸铝盐。

其中，上述所述的甲基乙基次膦酸铝盐制备工艺中，所述甲基乙基次膦酸乙酯和三氯化铝的摩尔比为3：1.1～1。