[发明专利]一种4,4′-联苯基双（膦酸二苯酯）阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种4,4'‑联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂及其制备方法，所述的方法包括如下步骤：4,4'‑二溴联苯在四氢呋喃中与镁粉进行格氏反应，生成4,4'‑联苯基双(溴化镁)，再加入三氯化磷进行反应，生成4,4'‑联苯基双(二氯化膦)；在苯基膦酸中进行高温氧化，生成4,4'‑联苯基双(膦酰二氯)；所述的4,4'‑联苯基双(膦酰二氯)和苯酚在催化剂和溶剂中进行酯化反应，得到所述的4,4'‑联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂。本发明方法制备了一种新型的阻燃剂，可以应用于各种有机材料中，本发明的阻燃剂不仅阻燃效果好，而且用于各种有机材料中，可以提高有机材料的耐冲击性、柔韧性、耐折性等力学性能。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，具体涉及一种4,4′-联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂及其制备方法。

背景技术

磷系阻燃剂毒性小、阻燃效果好，使用量不断增加。各种磷酸或膦酸酯阻燃剂层出不穷。磷系阻燃剂多数是以添加方式添加到有机材料中，添加量往往达到10-40％，所以小分子磷酸或膦酸酯的添加，必然会影响有机材料的力学性能，比如耐冲击性、柔韧性、耐折性等等。但过大分子量的聚磷酸酯或聚膦酸酯，在有机材料中或因混合不好，而影响有机材料的力学性能。所以从材料加工工艺角度来看，过小分子或过大分子磷酸或膦酸酯，都会给有机材料的力学性能带来不利因素。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种4,4′-联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂及其制备方法，本发明的阻燃剂可以用于各种有机材料中，不仅阻燃效果好，而且可以使有机材料的耐冲击性、柔韧性、耐折性等力学性能有所改善，是一种全新的阻燃剂。

本发明的第一目的，提供了一种4,4′-联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂的制备方法，所述的方法包括如下步骤：

(1)制备4,4′-联苯基双(二氯化膦)：4,4′-二溴联苯在四氢呋喃中与镁粉进行格氏反应，生成4,4′-联苯基双(溴化镁)，将所述的4,4′-联苯基双(溴化镁)中加入三氯化磷进行反应，生成4,4′-联苯基双(二氯化膦)；

(2)制备4,4′-联苯基双(膦酰二氯)：所述的4,4′-联苯基双(二氯化膦)在苯基膦酸中进行高温氧化，生成4,4′-联苯基双(膦酰二氯)；

(3)制备4,4′-联苯基双(膦酸二苯酯)：所述的4,4′-联苯基双(膦酰二氯)和苯酚在催化剂和溶剂中进行酯化反应，经过碱洗、水洗、分离、除色、蒸馏，得到所述的4,4′-联苯基双(膦酸二苯酯)阻燃剂。

进一步的，步骤(1)中格氏反应温度为50-65℃，反应时间为7-8小时。

进一步的，步骤(1)中4,4′-二溴联苯与镁粉的摩尔比为1:2-2.1，4,4′-联苯基双(溴化镁)和三氯化磷的摩尔比为1:4.8-7.3，4,4′-二溴联苯与四氢呋喃的质量比为100:600-810。

进一步的，步骤(1)中4,4′-联苯基双(溴化镁)和三氯化磷反应的温度为75-81℃，反应时间为5-7小时。

进一步的，步骤(2)中高温氧化的温度为200-250℃，反应时间为5-7小时，4,4′-联苯基双(二氯化膦)与苯基膦酸的质量比为100：250-355。

进一步的，步骤(3)中4,4′-联苯基双(膦酰二氯)和苯酚的总质量与催化剂的质量比为100:3-7，4,4′-联苯基双(膦酰二氯)与苯酚的摩尔比为1:4-5.5。

进一步的，步骤(3)中所述的催化剂为无水三氯化镁、无水三氯化铝、无水三氯化锌和无水溴化镁中的一种。

进一步的，步骤(3)中所述的溶剂为苯、甲苯和二甲苯中的一种，4,4′-联苯基双(膦酰二氯)与溶剂的质量比为100:500-650。