专利名称：无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物的合成工艺，特别是涉及一种无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺。
背景技术：
目前世界阻燃剂开发领域呈现出非卤化、复合化、无害或低害和低烟的趋势。聚磷酸酯类阻燃剂是近年来迅速发展的磷氮系阻燃剂之一，阻燃效果优良，且与聚合物有很好的相容性，有耐水、耐溶剂性，无烟低毒，分散性较好，阻燃性能持久，与传统的卤系阻燃剂及无机阻燃剂相比，磷氮系阻燃剂具有无毒，抑烟，不腐蚀对热及紫外线稳定，阻燃效果佳等优点。中国专利CN 101328269A公开了一种具有双环磷酸酯结构的聚磷酸酯阻燃剂的制备方法，将PEPA、三氯氧磷、二氯甲烷、三乙胺加入装有恒压滴液漏斗、搅拌器和温度计的三口瓶中，反应制得中间体，中间体和双酚S(BPS)合成最终产物。该方法合成的阻燃剂为 玻璃状固体，制备方法简单，易于控制。其缺点是所有的反应都只能在三口瓶中进行，只能进行实验室进行小样试验，制备步骤繁杂，无法大规模工业生产，且所得阻燃剂阻燃效率不
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发明内容
本发明的目的在于提供一种其产率可提高50%以上，且工艺简单，反应过程便于控制，所得产物无毒、抑烟、不腐蚀、对热及紫外线稳定，阻燃效果佳的无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺。本发明无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺其步骤如下
I)按重量份计将三氯氧磷I份、氨水O. 9 I. 8份、五氧化二磷O. 5 2. O份、季戊四醇I. O 3. O份、三聚氰胺O. 6 I. 8份置于反应釜中，半小时内升温到60V 85°C，力口压至O. 4 O. 7MPa，继续升温至115°C 145°C并保温5 8h，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷洗涤反应产物三次，室温下真空干燥至恒重，得中间体。2)将步骤I )所得中间体置于反应釜中、按重量份计加入磷酸氢二铵I. O 2. 5份、聚乙烯醇O. 5 3. 5份、尿素O. 7 2. 6份、201型聚醚多元醇O. 9 3. 8份，升温到55°C 80°C，加入引发剂O. 2 O. 5份，加压至O. 4 O. 7MPa，继续升温至105°C 125°C并保温I 3h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗涤反应产物至无氯离子为止，于70V下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。其中，引发剂按重量份计是2-羟基-甲基苯基丙烷-I-酮过氧化月桂酰=1:1。本发明无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺其显著优点在于由于采用了高温高压的新工艺，能将原料蒸发的成分全部返回反应釜参与反应，比常规工艺的产品产率提高50%以上。工艺简单，反应过程便于控制，可实现规模化生产。所得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂纯度高，无毒、抑烟、不腐蚀、对热及紫外线稳定，阻燃效果佳，主要用作高分子材料的阻燃剂。
具体实施例方式 实施例I
I)将三氯氧磷I份、氨水I. 8份、五氧化二磷O. 5份、季戊四醇I. O份、三聚氰胺I. 8份置于反应釜中，半小时内升温至60°C，加压至O. 7MPa，继续升温至115°C并保温5h，将所得产物冷却至室温，用二氯甲烷洗涤产物三次，室温下真空干燥至恒重，得中间体。2)将步聚I )所得中间体、磷酸氢二铵I份、聚乙烯醇3. 5份、尿素O. 7份、201型聚醚多元醇3. 8份置于反应釜中，升温至55°C，加入O. 2份引发剂，加压至O. 7MPa，继续升温到105°C并保温2h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗产物到无氯离子为止，于70°C下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。用热重分析仪对该阻燃剂进行性能测试，阻燃剂初始热分解温度为186°C，600°C时残留质量分数35.0 ;在氮气气氛中阻燃剂初始热分解温度为186°C，600°C时残留质量分数26. 4。
实施例2
I)将三氯氧磷I份、氨水I. 35份、五氧化二磷I. 25份、季戊四醇2份、三聚氰胺I. 2份置于反应釜中，半小时升温至85°C，加压至O. 4MPa，继续升温至145°C并保温6. 5h，反应结束后，将所得产物冷却至室温，用二氯甲烷洗涤三次，室温下真空干燥至恒重，得到中间体。2)将步骤I )所得中间体、磷酸氢二铵I. 75份、聚乙烯醇2. 5份、尿素I. 7份、201型聚醚多元醇2. 35份置于反应釜中，升温到80°C，加入引发剂O. 35份，加压至O. 4MPa，继续升温到115°C并保温3h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗到无氯离子为止，于70°C下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。用热重分析仪对该阻燃剂进行性能测试，阻燃剂初始热分解温度为186°C，600°C时残留质量分数35. I ;在氮气气氛中阻燃剂初始热分解温度为186°C，600°C时残留质量分数26. I。实施例3
I)将三氯氧磷I份、氨水O. 9份、五氧化二磷2. O份、季戊四醇3. O份、三聚氰胺O. 6份置于反应釜中，半小时内升温到75°C，加压至0.6MPa，继续升温到130°C并保温8h，将所得产物冷却至室温，用二氯甲烷洗涤三次，在室温下真空干燥至恒重，得中间体。2)将步骤I )所得中间体、磷酸氢二铵2. 5份、聚乙烯醇O. 5份、尿素2. 6份、201型聚醚多元醇O. 9份置于反应釜中，升温至68°C，加入引发剂O. 5份，加压至O. 5MPa，继续升温至125°C并保温lh，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗到无氯离子为止，于70°C下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。用热重分析仪对该阻燃剂进行性能测试，阻燃剂初始热分解温度为186°C，600°C时残留质量分数34. 5 ;在氮气气氛中阻燃剂初始热分解温度为185°C，600°C时残留质量分数26. 5。
权利要求
1.一种无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺，其特征在于合成工艺的步骤如下 1)按重量份计，将三氯氧磷I份、氨水O.9 I. 8份、五氧化二磷O. 5 2. O份、季戊四醇I. O 3. O份、三聚氰胺O. 6 I. 8份置于反应釜中，半小时内升温到60V 85°C，加压至O. 4 O. 7MPa，继续升温至115°C 145°C并保温5 8h，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷洗涤反应产物三次，室温下真空干燥至恒重，得中间体； 2)将步骤I)所得中间体置于反应釜中、按重量份计加入磷酸氢二铵I. O 2. 5份、聚乙烯醇O. 5 3. 5份、尿素O. 7 2. 6份、201型聚醚多元醇O. 9 3. 8份，升温到55°C 80°C，加入引发剂O. 2 O. 5份，加压至O. 4 O. 7MPa，继续升温至105°C 125°C并保温I 3h，反应结束后用水冷却，过滤，用蒸馏水洗涤反应产物至无氯离子为止，于70°C下真空干燥至恒重，得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂。
2.如权利要求I所述的无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺，其特征在于引发剂按重量份计是2-羟基-甲基苯基丙烷-I-酮过氧化月桂酰=1:1。
全文摘要
本发明提供一种无卤高聚型磷酸酯阻燃剂的合成工艺，其步骤是１)以三氯氧磷、氨水、五氧化二磷、季戊四醇和三聚氰胺为原料在高压反应釜中反应生成中间体。２)将中间体再与磷酸氢二铵、聚乙烯醇、尿素、201型聚醚多元醇在引发剂的条件下反应，最后得到本发明产物。本工艺采用在高温高压下合成高聚磷酸酯，与常规的高温常压工艺相比，其产率提高50%以上，工艺简单，反应过程便于控制，所得无卤高聚型磷酸酯阻燃剂无毒、抑烟、不腐蚀及对热及紫外线稳定，阻燃效果佳，主要用作高分子材料的阻燃剂。
文档编号C08G79/04GK102888002SQ201210423168
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者王新钢, 张泽江, 刘军军, 李风, 李利君 申请人:公安部四川消防研究所