[发明专利]粉化芳族磷酸酯的方法

说明书

本发明涉及粉化芳族磷酸酯的方法。更具体地说，本发明涉及粉化用作合成树脂阻燃剂或增塑剂的芳族磷酸酯油状产品的简便方法，该方法不需要在生产所述芳族磷酸酯之后对其进行特殊纯化处理而直接进行。

用作阻燃剂或增塑剂的芳族磷酸酯能够提供具有阻燃性、热稳定性和/或良好二次加工性的树脂。因此，它们已用作各种树脂的添加剂。

然而，在绝大多数工业制备方法中，芳族磷酸酯以油状产物形式得到，因为同系物或类似物的副产物是不可避免的。当作为阻燃剂或增塑剂加入树脂时，芳族磷酸酯呈粉末形状(结晶粉末)比油状更为有利。粉末状芳族磷酸酯对于产品包装或运输更为方便。

为了由油状产品制备晶体，需要用有机溶剂重结晶或分馏对该油状产品进行纯化处理。纯化处理不但需要特殊设备或热源，而且为保护环境需要回收使用有机溶剂。

同时，某些芳族磷酸酯即使是相当高纯度(例如98％)的油状产品，也不容易固化。

本发明人已感觉到必须找到一种不进行特殊纯化处理而固化和粉化生产芳族磷酸酯的方法，本发明人发现所述油状产品可通过在特定温度范围条件下在短时间内对其施加应力方便地将其固化和粉化。

因此，本发明提供一种粉化芳族磷酸酯的方法，它包括，在温度可控的捏合机中，在温度低于芳族磷酸酯熔点5至100℃下挤压纯度为90％或更高的芳族磷酸酯油状产品，以固化和粉化该芳族磷酸酯。

图1为用于本发明粉碎的捏合机沿旋转轴的截面图。

图2为沿图1  A-A线的截面图。

在本发明中，最好在生产芳族磷酸酯之后在现场用它制备粉化的芳族磷酸酯。

根据本发明，可用的芳族磷酸酯油状产品是通过工业制法生产的纯度为90％或更高的油状产品，包括如下通式(1)表示的化合物：

其中R¹和R²是相同或不同的低级烷基；R³和R⁴可相同或不同，为氢原子或低级烷基；Y是连接键、-CH₂-、-C(CH₃)₂、-S-、SO₂-、-O-、-CO-或-N＝N-；k为0或1；m是0至4的整数；n是1至10的整数。

通式(I)的R¹、R²、R³和R⁴的定义中的“低级烷基”包括具有1至5个碳原子的直链或支链烷基，特别是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基和新戊基，其中甲基是优选的。R³和R⁴优选为氢原子。

通式(I)中n等于1的化合物的例子包括如下通式表示的芳族二磷酸酯：

其中R¹、R²、R³、R⁴、Y、k和m具有与通式(I)中定义的相同含义。非限制性的优选例子是间亚苯基二磷酸四(2，6-二甲苯基)酯(称为化合物(I))、对亚苯基二磷酸四(2，6-二甲苯基)酯(称为化合物(II))和4，4’-二亚苯基二磷酸四(2，6-二甲苯基)酯。

本发明中通式(I)的芳族磷酸酯油状产品(例如)可通过公开于EP509506中的制备方法合成。

即，将芳族单羟基化合物与磷酰卤在有机溶剂中在路易斯酸催化剂存在下进行反应，制得二芳基磷酰卤，并在路易酸催化剂存在下将此产物与芳族二羟基化合物反应，然后从反应混合物中除去催化剂和溶剂，如此得到通式(I)的芳族磷酸酯油状产品。

所得油状产品的纯度为约90至98％，该纯度取决于原料、制备方法、反应条件等。本发明中使用的芳族磷酸酯可接受的纯度为约90％或更高，优选约93％或更高，更优选为约95％或更高。纯度落入上述范围内的油状产品可在短时间内方便地固化和粉化。

用于捏合塑料的任何捏合机均可用于本发明中。术语“捏合”是指当塑料与各种添加剂混合时，同时对塑料和添加剂提供剪切力，由此将添加剂均匀分散于塑料中。术语“应力”或“施加  应力”在指对物料提供剪切力(即施加应力)同时均化加入捏合机中的物料温度，这一点上与“捏合”的含义相同。

捏合机一般分为：间歇型如混炼辊、Sigma型捏合机或强力混合机；和连续型如高速连续加料型双螺杆混炼机或挤出型捏合机。当这类捏合机在本发明中用于固化时，优选使用可同时压碎所得固体的连续型捏合机。这种连续型捏合机在工业上也是有利的，因为其操作容量大。