三(2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基)异氰脲酸酯化合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硅、氮、氯三元素协同阻燃剂三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙 基）异氰脲酸酯化合物及其制备方法，该化合物适合用作聚氯乙烯、聚酯、环氧树脂、不饱 和树脂等的阻燃增塑剂。
【背景技术】
[0002] 近些年全球阻燃剂的市场需求一直呈现快速增长趋势，尤其是对新型、高效和环 保型阻燃剂的需求更加迫切。目前，阻燃剂的发展现状是，随着全球日益严格的阻燃立法、 防火安全标准、行业指令的相继出台以及环境保护的呼声越来越高，由于卤系阻燃剂燃烧 时会产生有害气体，在很多方面应用受到了限制。但是，卤系阻燃剂综合性价比优良，在很 多方面还难以找到较好的无卤阻燃剂替代品，从而研宄开发高效的卤系阻燃剂以减少阻燃 剂在高分子材料中的用量而降低其毒性已成为卤系阻燃剂的重要研宄方向。
[0003] 本发明公开了以三（2-羟乙基）异氰脲酸酯（THEIC)、二甲基二氯硅烷、环氧乙烷 (EO)为主要原料制备氮、硅、氯三元素协同阻燃剂三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异 氰脲酸酯化合物。本发明阻燃剂综合了氮元素的膨胀阻燃、硅能生成致密的硅炭层及卤元 素的气相阻燃机理，其阻燃效能高，成炭效果好，应用范围广，有很好的开发前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于提出一种硅、氮、氯协同阻燃剂三（2-二甲基氯乙氧基硅 酰氧基乙基）异氰脲酸酯化合物，其阻燃效能高，可克服现有技术中的不足。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006] 三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯化合物，其特征在于，该化合物 的结构如下式所示：
【主权项】
1. 一种硅、氮、氯三元素协同阻燃剂三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯 化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示：
2. 根据权利要求1所述三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯的制备方 法，其特征在于，该方法为： 在装有搅拌器、温度计和冷凝管的反应器中，将三（2-羟乙基）异氰脲酸酯溶于有机 溶剂，30°C以下加入相对于三（2-羟乙基）异氰脲酸酯3倍摩尔的二甲基二氯硅烷，升温至 50°C~70°C，保温反应5~9h;待HCl放完后，降温至5°C以下，液面下通入一定摩尔的环氧 乙烷，以通入速度控制反应温度不高于20 °C，通完后1~2h升温至40 °C~60 °C，保温反应 4~8h;常压蒸馏除去过量的环氧乙烷，再减压蒸馏除去溶剂及少量低沸点物，得三（2-二 甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯。
3. 根据权利要求2所述三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯的制备方 法，其特征在于，所述的有机溶剂为二氧六环、四氢呋喃、乙腈或二氯乙烷，其用量体积毫升 数是三（2-羟乙基）异氰脲酸酯质量克数的5~15倍。
4. 根据权利要求2所述三（2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基）异氰脲酸酯的制备方 法，其特征在于，所述的一定摩尔的环氧乙烷是三（2-羟乙基）异氰脲酸酯：二甲基二氯硅 烷：环氧乙烷摩尔比为1 : 3 : 3~1 : 3 : 4。
【专利摘要】本发明涉及一种三(2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基)异氰脲酸酯化合物及其制备方法，该化合物的结构如下式所示：制备方法为：将三(2-羟乙基)异氰脲酸酯溶于有机溶剂，加入相对于三(2-羟乙基)异氰脲酸酯3倍摩尔的二甲基二氯硅烷，在50℃～70℃下反应5～9h；待HCl放完后，液面下通入一定摩尔的环氧乙烷，通完后1～2h升温至40℃～60℃，保温反应4～8h；经纯化处理得三(2-二甲基氯乙氧基硅酰氧基乙基)异氰脲酸酯。本发明阻燃剂阻燃效能高，与高分子材料相容性好，适合用作聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂等的阻燃增塑剂，并且生产工艺简单，成本低，易于实现工业化生产。
【IPC分类】C08K5-544, C07F7-18, C08L27-06
【公开号】CN104710458
【申请号】CN201510100508
【发明人】王彦林, 杨海军
【申请人】苏州阳桥化工科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月6日