一种阻燃剂的制备方法与流程

文档序号:14001519阅读:501来源:国知局

本发明属于材料制备领域,尤其涉及一种阻燃剂的制备方法。



背景技术:

随着科技的快速发展,有机合成高分子材料应用非常广泛,但其

大多具有易燃性,据统计,多年来发生的火灾大多直接或间接与易燃高分子材料有关,因此促进了阻燃剂或阻燃材料在高分子材料中的应用研究。卤系阻燃剂是应用较早而成熟的阻燃剂,但卤系阻燃剂在材料燃烧时会释放有害气体,随着人们环保意识的增强,卤系阻燃剂的发展受到了限制,不过在一些使用卤系阻燃剂的领域,近期还很难找到合适的替代品。



技术实现要素:

本发明旨在解决上述问题,提供一种阻燃剂的制备方法。

一种阻燃剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)在装有搅拌器、温度计和高效回流冷凝管且在冷凝管上口装有干燥管的烧瓶中,用氮气置换掉瓶内的空气,加入0.7mol二氧六环和0.1mol四氯化硅;

(2)在搅拌下,用冷水浴冷却,使反应体系温度降低到25℃以下,滴加0.1mol1,3-二氯-2-丙醇,控制反应温度不高于35℃,滴完后升温至45℃,保温反应2h;

(3)待hcl气体释放完后,将0.05mol乙二醇滴入到四口烧瓶中,控制反应温度不高于55℃,滴完后升温至70℃,反应5h;

(4)待hcl气体释放完后,滴加0.22mol1,3-二氯-2-丙醇,控制反应温度不高于75℃,滴完后升温至80℃,保温反应7h;

(5)待hcl气体释放完后,再加入0.01mol三聚氰胺,保温搅拌1h,将溶液ph值达到5~6作为反应终点;

(6)将反应体系冷却至30℃,抽滤,滤液减压蒸馏除去二氧六环及低沸点物,而后降温到60℃,再加入石油醚搅拌洗涤,转移至分液漏斗中静置分层,分出下层料液,减压蒸馏除去石油醚,得产物edsd。

本发明所述的一种阻燃剂的制备方法,其特征在于步骤(6)所述的edsd的产出率为95.8%。

本发明所述的一种阻燃剂的制备方法,其特征在于步骤(1)所述烧瓶为四口烧瓶。

本发明所述的一种阻燃剂的制备方法,通过对传统制备工艺的有效改进,使得阻燃剂的合成原料利用了多晶硅的副产物四氯化硅,所制得的阻燃剂阻燃效能更高,且制备工艺简单,节省成本,本发明所述的阻燃剂制备方法具有广阔的应用空间。

具体实施方式

一种阻燃剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)在装有搅拌器、温度计和高效回流冷凝管且在冷凝管上口装有干燥管的烧瓶中,用氮气置换掉瓶内的空气,加入0.7mol二氧六环和0.1mol四氯化硅;

(2)在搅拌下,用冷水浴冷却,使反应体系温度降低到25℃以下,滴加0.1mol1,3-二氯-2-丙醇,控制反应温度不高于35℃,滴完后升温至45℃,保温反应2h;

(3)待hcl气体释放完后,将0.05mol乙二醇滴入到四口烧瓶中,控制反应温度不高于55℃,滴完后升温至70℃,反应5h;

(4)待hcl气体释放完后,滴加0.22mol1,3-二氯-2-丙醇,控制反应温度不高于75℃,滴完后升温至80℃,保温反应7h;

(5)待hcl气体释放完后,再加入0.01mol三聚氰胺,保温搅拌1h,将溶液ph值达到5~6作为反应终点;

(6)将反应体系冷却至30℃,抽滤,滤液减压蒸馏除去二氧六环及低沸点物,而后降温到60℃,再加入石油醚搅拌洗涤,转移至分液漏斗中静置分层,分出下层料液,减压蒸馏除去石油醚,得产物edsd。

本发明所述的一种阻燃剂的制备方法,步骤(6)所述的edsd的产出率为95.8%。步骤(1)所述烧瓶为四口烧瓶。在聚氨酯软质泡沫fpuf中的应用:在20℃下,将edsd、聚醚多元醇、hcfc-141b、水、锡胺复合催化剂、硅酮表面活性剂、tdi按照一定的比例混合,搅拌3min,边搅拌边加入定量的tdi,加完后再搅拌15s,迅速倒入自制的模具中,待泡沫稳定后放入65~70℃的恒温箱中熟化2.5h,然后室温熟化24h,除表皮。二氧六环、乙二醇二甲醚与四氯乙烷皆可作为该反应的溶剂,但综合考虑二氧六环价格较便宜,沸点适中,黏度较小,与产品易于分离,所以选用二氧六环作为溶剂。当反应温度低于80℃时反应时间过长,而反应温度高于80℃时反应时间没有明显缩短,且在80℃的反应温度下反应体系黏度较小,有利于hcl的逸出。乙二醇与四氯化硅物质的量之比为1∶2,第1次添加的1,3-二氯-2-丙醇与四氯化硅的物质的量之比为1∶1,这些是固定不变的,因而第2次添加的1,3-二氯-2-丙醇与乙二醇的物质的量之比成为唯一的影响产率的原料配比因素,随着第2次添加的1,3-二氯-2-丙醇与乙二醇的物质的量之比增加,产率逐渐提高,但两者物质的量之比到4.4后产率反而有所降低,因此确定添加的1,3-二氯-2-丙醇与乙二醇的物质的量之比为4.4。吡啶、dmap和三乙胺作缚酸剂生成的盐酸盐溶于体系中,不好分离;三聚氰胺作缚酸剂生成的盐酸盐为固体颗粒,直接过滤就可分离。因此选用三聚氰胺作缚酸剂。edsd在282℃时开始失重,310℃快速分解,失重率达到50%,故可确定其分解温度为310℃,这表明产物有较好的热稳定性。需添加较少的edsd,便能使pvc和fpuf具有阻燃性,且在loi测试过程中,发现edsd阻燃pvc和fpuf体系在燃烧时具有较好的成炭防滴落性能,因此合成产物edsd具有很好的应用开发前景。



技术特征:

技术总结
一种阻燃剂的制备方法,属于材料制备领域。包括如下步骤:在烧瓶中二氧六环和四氯化硅;在搅拌下,用冷水浴冷却,滴加3‑二氯‑2‑丙醇,待HCl气体释放完后,将乙二醇滴入到四口烧瓶中,待HCl气体释放完后,滴加3‑二氯‑2‑丙醇,待HCl气体释放完后,再加入三聚氰胺,保温搅拌1h,将溶液pH值达到5~6作为反应终点;将反应体系冷却抽滤,滤液减压蒸馏除去二氧六环及低沸点物,加入石油醚搅拌洗涤,减压蒸馏除去石油醚,得产物EDSD。通过对传统制备工艺的有效改进,使得阻燃剂的合成原料利用了多晶硅的副产物四氯化硅,所制得的阻燃剂阻燃效能更高,且制备工艺简单,节省成本,本发明所述的阻燃剂制备方法具有广阔的应用空间。

技术研发人员:李长英
受保护的技术使用者:陕西聚洁瀚化工有限公司
技术研发日:2017.10.25
技术公布日:2018.03.23
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