[发明专利]一种含膦酸酯阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含膦酸酯阻燃剂及其制备方法，是将加有羟甲基亚膦酸二酯、碱和溶剂的反应器置于冰水浴中，然后加入含活泼氯化合物，加料结束后，反应液在0‑100℃条件下搅拌反应1‑24小时；反应液经后处理得到目标产物。本发明含膦酸酯阻燃剂分子量较大，不易迁移，能够持久保持阻燃性能。分子磷含量高且含有多种阻燃结构单元，阻燃效率高，阻燃效果好。本发明含膦酸酯阻燃剂可以用于聚氨酯软泡的阻燃添加剂，也可以用于其他聚合物材料的阻燃添加剂。可以作为阻燃剂单独添加到聚氨酯软泡中，也可以与其它阻燃剂复配使用。

技术领域

本发明涉及一种含膦酸酯阻燃剂及其制备方法，属于阻燃剂合成技术领域。

背景技术

聚氨酯软泡因其优异的回弹性、隔热隔音性和透气性被广泛地应用于建筑、航空航天、交通、家具等诸多生产生活领域。然而，由于聚氨酯材料易燃以及泡沫的开孔结构和广大的表面积，聚氨酯软泡很容易点燃并引起持续的燃烧，这极大的增加了火灾发生的危险性，限制了聚氨酯软泡的应用。因此对聚氨酯软泡进行阻燃处理，提高其火灾安全性必不可少。

为提高聚氨酯软泡的阻燃性，许多商业化的阻燃剂如：磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、三(2-氯-1-甲基乙基)磷酸(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)等被应用到其中。此类含卤阻燃剂在燃烧中会释放出大量毒性、腐蚀性烟气，导致人员窒息死亡，此外，这些烟气还会影响人类健康和污染环境。

在聚氨酯软泡中使用膦酸酯比磷酸酯阻燃效果更好，这是因为膦酸酯具有更好的气相阻燃作用。而常用的甲基膦酸二甲酯(DMMP)分子量低并且沸点较低，在软泡中易迁移挥发，不能保持持久的阻燃性。因此，需要开发新的膦酸酯阻燃剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种含膦酸酯阻燃剂及其制备方法。本发明含膦酸酯阻燃剂分子量较大，不易迁移，能够持久保持阻燃性能。分子磷含量高且含有多种阻燃结构单元，阻燃效率高，阻燃效果好。本发明含膦酸酯阻燃剂可以用于聚氨酯软泡的阻燃添加剂，也可以用于其他聚合物材料的阻燃添加剂。可以作为阻燃剂单独添加到聚氨酯软泡中，也可以与其它阻燃剂复配使用。

本发明含膦酸酯阻燃剂，其结构通式为：

其中，R₁选自甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、苯基、苯氧基等；R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅分别独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、苯基等。

本发明含膦酸酯阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

将加有羟甲基亚膦酸二酯、碱和溶剂的反应器置于冰水浴中，然后加入含活泼氯化合物，加料结束后，反应液在0-100℃条件下搅拌反应1-24小时；反应液经后处理得到目标产物。

所述羟甲基亚膦酸二酯选自羟甲基亚膦酸二甲酯、羟甲基亚膦酸二乙酯、羟甲基亚膦酸二丙酯、羟甲基亚膦酸二丁酯、羟甲基亚膦酸二苯酯等中的一种或多种。

所述碱选自三乙胺、三丙胺、三丁胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、咪唑、N-甲基咪唑、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种或多种。

所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、四氢呋喃或丙酮等。