專利名稱：含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及阻燃劑領域，特別涉及一種含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑及其制備方法。
背景技術：
含鹵聚合物或與含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物具有優良的阻燃性能，曾作為阻燃材料被廣泛應用。但是，火災發生時，這類含鹵阻燃材料會產生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成二次 危害。新的無鹵阻燃體系，燃燒時發煙量小，不產生有毒、腐蝕性氣體，成為了符合國際標準發展趨勢的新型阻燃劑。二烷基次膦酸類阻燃劑是一種常見的無鹵阻燃劑，具有良好的阻燃效果。德國科萊恩公司曾研究并發表過關于制備單羥基、單羧基、單胺基和單官能團的二烷基次膦酸、酯或鹽類阻燃劑，采用的是次膦酸為原料，經過兩次加成反應、而后還原反應等步驟得到目標產物。比如，含單羥基官能團的二烷基次膦酸、酯或鹽類阻燃劑200980137330. 2，200980140068. 7，200980140665. X，200980140672. X;含單羧基官能團的二烷基次膦酸、酯或鹽類阻燃劑:200980137332. I, 200980137336. X, 200980138624. 7，200980140067. 2 ;含單胺基官能團的二烷基次膦酸、酯或鹽類阻燃劑200980140670. 0，200980140671. 5 ;含單官能團的二烷基次膦酸、酯或鹽類阻燃劑200980137333. 6。但是常規合成次膦酸鹽的方法較早使用的是格氏試劑法，產率很低，且分離操作較為復雜。也有采用金屬絡合催化法，但是一般只用于單烷基次膦酸鹽的合成，并且反應時間很長，工藝流程復雜。采用AlClJt化反應方法由于使用到強腐蝕型的AlCl3，故對設備的耐腐蝕要求很高，投入較大。
發明內容
為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種含伯胺基的二烷基次膦酸、二烷基次膦酸酯和二烷基次膦酸鹽類阻燃劑及其制備方法。所述技術方案如下一種含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑，所述阻燃劑的結構為式I的含單伯胺基的單體，式2的含雙伯胺基的單體及式3的含單伯胺基的二聚體中的一種
權利要求
1.一種含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑，所述阻燃劑的結構為式I的含單伯胺基的單體，式2的含雙伯胺基的單體及式3的含單伯胺基的二聚體中的一種
2.根據權利要求I所述含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑，其特征在于所述RpR2和R3為乙基，正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環己基、苯基、二苯甲烷、二苯砜、間二甲苯、烯丙基，硅烷基，三嗪類含氮雜環有機化合物中的一種。
3.根據權利要求I所述含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑，其特征在于所述Y為H、Ca、Mg、Al、Zn、Ti、Fe、Ce、Sn、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基、烯丙基、胺離子中的一種。
4.一種制備權利要求I所述含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑的方法，其特征在于，所述方法包括將結構為式4的2-甲基-2，5-二氧-I，2-氧磷雜環戊烷
5.根據權利要求4所述制備含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑，其特征在于將所述含單伯胺基的二烷基次膦酸單體、含雙伯胺基的二烷基次膦酸單體或單伯胺基的二烷基次膦酸二聚體與結構式為Y1-OH的醇在60-120°C下發生酯化反應，得到含單伯胺基的二烷基次膦酸酯單體、含雙伯胺基的二烷基次膦酸酯單體或單伯胺基的二烷基次膦酸酯二聚體；Y1為C1-C18烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳烷基、C6-C18烷基芳基、硅烷基、含氮化合物中的一種。
6.根據權利要求5所述制備含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑的方法，其特征在于所述酰胺化開環反應或酯化反應的溶劑為醚類，酮類，或1，4- 二氧六環、二甲基亞砜、N, N-二甲基甲酰胺、N，N 二甲基乙酰胺中的一種。
7.根據權利要求4所述制備含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑的方法，其特征在于所述堿性催化劑為N，N- 二甲基苯胺或三乙胺。
8.根據權利要求4所述制備含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑的方法，其特征在于所述方法還包括 第一步，將所述含單伯胺基的二烷基次膦酸單體、含雙伯胺基的二烷基次膦酸單體或單伯胺基的二烷基次膦酸二聚體與強金屬堿在水里室溫發生中和反應； 第二步，再加入金屬E的路易斯酸或銨鹽，在70-10(TC下反應2-4小時得到所述含單伯胺基的二烷基次膦酸鹽單體、含雙伯胺基的二烷基次膦酸鹽單體或單伯胺基的二烷基次膦酸鹽二聚體；所述金屬 E 為 Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Cu、Ni 中的一種。
9.根據權利要求8所述制備含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑的方法，其特征在于所述強金屬堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰。
全文摘要
本發明公開了一種含伯胺基的二烷基次膦酸類阻燃劑及其制備方法，該阻燃劑的結構為式1的含單伯胺基的單體，式2的含雙伯胺基的單體及式3的含單伯胺基的二聚體中的一種中的一種。本發明的阻燃劑能與復合材料的預聚物發生反應，使阻燃材料具有優秀的阻燃性能，且透光性好，色澤佳，相容性好，不擴散，不影響復合材料的機械性能，熱穩定性好。同時，本發明阻燃劑的合成方法反應條件溫和，反應安全。并且反應步驟少，時間短，操作簡單，純化簡單，產率可以達到81%以上，對環境無害，可以適用于工業生產。
文檔編號C08K5/5313GK102816346SQ20121025047
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者劉繼延, 劉學清, 孫山, 陳佳, 蔡少君 申請人:江漢大學