一种氮磷型阻燃剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109537278A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811381155.9(22)申请日2018.11.20(71)申请人吉林化工学院地址132022吉林省吉林市龙潭区承德街45号吉林化工学院石油化工学院(72)发明人关昶丁斌郝凤岭(51)Int.Cl.D06M13/447(2006.01)C07F9/6593(2006.01)D06M101/28(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称一种氮磷型阻燃剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种氮磷型阻燃剂，属于阻燃技术领域。本发明的氮磷型阻燃剂结构如式I所示。本发明提供的阻燃剂具有支化结构的多元醇，具备分子间隙大、结构规整的特点。以支化结构的多元醇为中心得到的阻燃剂分子间孔隙多，小分子容易进入；且具有优异的溶剂相容性。另外，氮磷型阻燃剂中存在的氨基，在使其与合成树脂接触时，具有较强的亲和力和结合强度。使用此种阻燃剂对腈纶织物进行整理，在阻燃剂用量200g/L，160℃焙烘150s时，腈纶织物的续燃时间和阴燃时间均为0s，损毁长度3.1cm。CN109537278ACN109537278A权利要求书1/3页1.一种具有式I所示结构的氮磷型阻燃剂：其中，R1为H或-CH3；R2为2CN109537278A权利要求书2/3页R3为2.权利要求1所述氮磷型阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将丙烯酸酯和乙二胺在醇溶剂中发生迈克尔加成反应，得到氨基四元酸酯；(2)在催化剂的条件下，将所述步骤(1)得到的氨基四元酸酯与多元醇发生酯交换反应，得到氨基四元酸酯多元醇；(3)将所述步骤(2)得到的氨基四元酸酯多元醇与磷化剂在有机溶剂中发生磷酰化反应，得到氨基四元酸酯多元醇磷酸酯氧磷酰氯；(4)将所述步骤(3)得到的氨基四元酸酯多元醇磷酸酯氧磷酰氯进行水解反应，得到多元醇磷酸酯酸；(5)将所述步骤(4)得到的多元醇磷酸酯酸与胺进行成盐反应，得到氮磷型阻燃剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中乙二胺与丙烯酸酯的摩尔比为1：6～10。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中多元醇包括三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、丙三醇、1,3-丙二醇或季戊四醇。6.根据权利要求2或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氨基四元酸酯的量以乙二胺计，与多元醇的摩尔比为1：4～8。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的磷化剂包括三氯氧磷、五氧化二磷或磷酸。8.根据权利要求2或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中氨基四元酸酯多元醇的量以乙二胺计，与磷化剂的摩尔比为1：6～9。9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的胺包括三聚氰胺、一3CN109537278A权利要求书3/3页乙醇胺、尿素或硫脲。10.根据权利要求2或9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中多元醇磷酸酯酸的量以乙二胺计，与胺的摩尔比为1：6～9。4CN109537278A说明书1/12页一种氮磷型阻燃剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及阻燃剂技术领域，尤其涉及一种氮磷型阻燃剂及其制备方法。背景技术[0002]氮磷系阻燃剂是一种极具发展前途的新型无卤阻燃剂，含有这类阻燃剂的高聚物受热时，表面能够生成一层均匀的碳质泡沫层，起到隔热、隔氧和抑烟的作用，并防止产生熔滴现象，因此，具有良好的阻燃性能。[0003]氮磷系阻燃剂在市场应用中分成小分子量阻燃剂和大分子量阻燃剂两类。小分子量阻燃剂具有生产制造容易、成本低的优点。但其存在分解温度低、热稳定性差等问题，在加工过程中易分解、挥发，不仅使阻燃性能受损，也影响制品的机械性能。大分子量阻燃剂具有性能稳定、阻燃效果好、阻燃剂用量低的优点，但由于分子量大，分子结构紧密使其存在溶解困难、与被阻燃物的相容性差、影响机械强度等缺点。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氮磷型阻燃剂及其制备方法，本发明提供的氮磷型阻燃剂具有优异的溶剂相容性，与合成树脂相容性好，结合力强。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0006]本发明提供了一种具有式I所示结构的氮磷型阻燃剂：[0007][0008]其中，R1为H或-CH3；[0009]R2为5CN109537278A说明书2/12页[0010]R3为[0011]本发明还提供了上述技术方案所述氮磷型阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：[0012](1)将丙烯酸酯