[发明专利]阻燃剂二苯基亚膦酸（硅硫代膦酰杂环亚甲基）酯化合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯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：于有机溶剂中，加入二苯基氯化磷与1∶1‑1∶1.2摩尔比的二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯，在100‑140℃回流反应9‑12h，减压蒸馏除去溶剂，粗产物用乙醇重结晶，得白色固体二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯；本发明化合物是优良的磷硅协同阻燃剂，其适合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、玻璃钢、聚烯烃等材料的阻燃剂。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二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯化合物及其制备方法，具体涉及一种阻燃剂二苯基亚膦酸[1，1-二甲基-1-硅杂-2，6-二氧杂-4-硫基-4-膦杂-(4)-亚甲基]酯，该化合物适合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂、聚烯烃等材料的阻燃剂。

背景技术

随着社会经济的快速发展、阻燃技术越来越受到人们的重视，同时也得到了较快的发展。随着人民生活水平的不断提高，对环境友好型阻燃材料的需求也越来越更为迫切。目前，虽然阻燃剂无论品种和数量都非常丰富，但还不能满足人们日益增长的需求。特别是阻燃剂的无卤化提出以后，新型无卤阻燃剂替代品的开发引出了新的课题，磷、硅系阻燃剂已成为研究开发的热点。

本发明公开了一种有机膦、硅、硫阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯化合物及其制备方法。本发明是以稳定的二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯和二苯基氯化磷为原料，一步法制备该化合物，工艺简单，设备投资少，操作方便，易转化为工业化生产；本发明阻燃剂，具有含有磷、硅、硫三种阻燃元素、协同阻燃效能高、稳定性好、与材料相容性好等优点，本发明阻燃剂有较好的应用前景。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯化合物，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：一种阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯化合物，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阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯化合物的制备方法，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：

在装有搅拌器、温度计、接有干燥管的高效回流冷凝器的反应器中，加入有机溶剂和二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯，用氮气赶尽反应器内的空气，升温至40℃，开始滴加二苯基氯化磷，控制二苯基氯化磷与二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯的摩尔比在1∶1-1∶1.2，滴加温度不超过60℃，滴加完毕后升温至100-140℃，回流反应9-12h，让氯化氢排完，减压蒸馏除去溶剂，粗产物用乙醇重结晶，得白色固体二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯。

如上所述的二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯为1，1-二甲基-1-硅杂-2，6-二氧杂-4-硫基-4-膦杂-4-羟甲基环己烷，其化学结构式如下：

如上所述的有机溶剂为二乙二醇二甲醚、二氧六环、乙二醇二乙醚、苯甲醚或二甲亚砜，其用量体积毫升数为二甲基硅酸三羟甲基硫化膦环状酯质量克数的8-10倍。

本发明阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯为白色固体，产品收率为89.7-93.6％，熔点为310±2℃，分解温度为330±5℃。其适合用作聚酰胺、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂、聚烯烃等材料的阻燃剂，该阻燃剂二苯基亚膦酸(硅硫代膦酰杂环亚甲基)酯的制备工艺原理如下式所示：

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：