[发明专利]一种亚磷酸酯阻燃剂的合成方法

说明书

本发明涉及一种亚磷酸酯阻燃剂的合成方法。

现有的亚磷酸酯阻燃剂如市售棉织物燃剂CP是由亚磷酸二乙酯和丙烯酰按反应，再以甲醛进行羟甲基化而得，它可以用作棉织物、粘胶织物的阻燃整理剂，适用范围有限。在汽车、飞机、家具及服装、鞋帽行业，近年来广泛使用聚氨酯软泡沫薄片与纺织布、尼龙绸布、无纺布与人造革等多种面料的火焰复合材料，这类材料没有阻燃性能，火焰复合时，使用现有阻燃剂会放出氯化氢、溴化氢等有毒气体；同时复合时，一般要使用粘合剂，而粘合剂常渗透到面料中使其发硬，影响产品性能及其使用。本发明的目的就是要提供一种性能优良、适用于聚氨酯泡沫薄片与各种面料复合时使用的亚磷酸酯阻燃剂的合成方法。

为达发明目的，本发明是以三芳基磷酸酯或三卤芳酯及醇为原料，在催化剂作用下进行酯交换合成阻燃剂亚磷酸三(二丙二醇)酯。

以本发明方法合成的亚磷酸三(二丙二醇)酯是一种反应型化合物阻燃剂，是含羟基、含磷的酯可作为聚氨酯泡沫塑料薄片与无纺布、人造革等面料火焰复合时的阻燃剂、稳定剂。还可用作交联剂、润滑剂或在导热流体中使用。使用本发明合成的亚磷酸三(二丙二醇)酯，在火焰复合时会形成聚磷酸酯非燃烧液态膜，既有阻燃作用，又能提高热熔融再固化性能，不必再使用粘合剂；而亚磷酸三(二丙二醇)酯中所含羟基在聚氨酯发泡过程中与二异氰酸酯反应交联时，可改变泡沫体的原有结构，使阻燃元素磷不会从中渗出，故泡沫体可具有持久的阻燃性能。复合后的材料剥离强度大、耐水洗。

本发明工艺简单，反应过程便于控制，适合工业化生产。

本发明的具体工艺是将两种原料按摩尔用量比印三芳基磷酸酯或三卤芳酯∶醇＝1∶3.12-3.15，称量后入反应釜，搅拌下按原料总重量的0.8-1.2％，加入催化剂，升温到90-110℃，然后减压下在1.33-2.67KPa通过蒸馏塔蒸出苯酚，再升温至135-145℃蒸出过量的醇，得亚磷酸三(二丙二醇)酯。

本发明合成方法中使用的原料三芳基磷酸酯或三卤芳酯最好是亚磷酸三苯酯，亦可以是亚磷酸三(2-甲苯)酯、亚磷酸三(3-甲苯)酯、亚磷酸三(4-甲苯)酯、亚磷酸三(2-乙苯酯)、亚磷酸三(2-异丙苯)酯、亚磷酸三(2-氯苯)酯或亚磷酸三(2-溴苯)酯；原料醇最好是二丙二醇，亦可以是二乙二醇、分子量小于525的聚二丙二醇或聚乙二醇；而催化剂可以是酚钠盐、酚钾盐、碱金属醇盐或二烷和二芳亚磷酸酯中性催化剂。

以下是本发明的实施例。

实施例1，将原料亚磷酸三苯酯和二丙二醇按摩尔比1∶3.12称量好，加入反应釜，搅拌下按原料重量的0.8％的量加入催化剂酚钠盐液，半小时内缓慢升温到105℃，减压下在1.33-2.67KPa通过蒸馏塔蒸出苯酚，继续升温至135℃-145℃蒸出过量二丙二醇，得酸值小于0.2毫克氢氧化钾/克，折光率n^2′为1.4600-1.4635的亚磷酸三(二丙二醇)酯，产率为97.7％(按亚磷酸三苯酯计)。

实施例2，将原料亚磷酸三(3-甲苯)酯和二乙二醇按摩尔比1∶3.15称量好入反应釜，搅拌下按原料重量1％的量加入催化剂酚钾盐液，以实施例1的工艺步骤合成亚磷酸三(二丙二醇)酯。

实施例3，将原料亚磷酸三(2-乙苯)酯和分子量小于525的聚二丙二醇按摩尔比1∶3.13称量好加入反应釜，搅拌下按原料重量1.2％的量加入催倒碱金属醇盐，按实施例1的工艺合成亚磷酸三(二丙二醇)酯。

实施例4，将原料亚磷酸三(乙-溴苯)酯和分子量小于525的聚乙二醇按摩尔比1∶3.14称量好加入反应釜，搅拌下按原料重量0.9％的量加入催化剂亚磷酸二苯酯，按实施例1的工艺合成亚磷酸三(二丙二醇)酯。