苯基二甲氧基硅酸膦杂环甲酯化合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种憐娃协同阻燃剂苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物及其制备 方法，具体设及一种憐娃协同阻燃剂苯基二甲氧基（1-氧-1-甲基-4-乙基-1-憐杂-2， 6-二氧杂-环己烷基-<4〉-甲氧基）硅烷化合物及其制备方法，该化合物含有憐、娃双重阻 燃元素，憐娃协同有较高的阻燃效能，适合用作聚醋PBT、PET、PC、聚氨醋、环氧树脂等材料 的阻燃剂。
【背景技术】
[0002] 由于广泛应用于人们生活各个方面的高分子材料大多是易燃的，其引发的火灾也 非常频繁，对人们的生命财产安全造成了极大的威胁。随着科学技术的不断发展和人们安 全意识的不断增强，阻燃剂和阻燃技术得到了快速的发展。面系阻燃剂曾经是使用量最大 的阻燃剂，但其燃烧时会产生大量有害气体，对人体和环境产生严重的危害，从而使其使用 范围受到了限制。运就促进了无面阻燃剂特别是憐系阻燃剂和娃系阻燃剂的发展。但是， 憐系或娃系阻燃剂单独使用时都会存在一些缺陷，两种阻燃剂的复配，就会产生较好的效 果，若将憐、娃两种阻燃元素设计到同一分子中，憐、娃阻燃元素在分子内复配，将更易于发 挥憐和娃协同阻燃增效作用，使产品能获得两者优越阻燃性能的高效阻燃剂。
[0003] 本发明公开了一种憐娃协同阻燃剂苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物及其制 备方法，该化合物含有憐、娃两种阻燃元素，其阻燃效能高、加工性能好，并且具有成炭作 用，能够有效防止材料受热烙融滴落而产生的二次燃烧；分子结构稳定、分解溫度高、阻燃 效果好，有很广阔的开发前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于提出一种憐、娃协同阻燃剂苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋 化合物，其物化性能稳定，阻燃效能高，与高分子材料相容性好，可克服现有技术中的不 足，具有很好的发展前景。 阳〇化]为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006] 一种苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式 所示：
[0007]
[0008] 本发明的另一目的在于提出一种如上所述苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋的制备 方法，其工艺简单、设备投资少，易于实现工业化生产，该方法为：
[0009] 氮气保护下，控制4-乙基-2,6,7-Ξ氧杂-1-憐杂双环[2. 2. 2]辛烧（简称：笼 状憐酸醋）与苯基Ξ甲氧基硅烷的摩尔比为1 : 1.1-1 : 1.4,再加入催化剂和有机溶剂， 而后升溫到120-160°C，保溫反应13-1化，冷却至60°C，转移至分液漏斗中静置分层，分出 下层料液，经纯化处理，得产品苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋。
[0010] 该还可方法为：
[0011] 氮气保护下，控制4-乙基-2,6, 7-Ξ氧杂-1-憐杂双环[2. 2. 2]辛烧（简称：笼 状憐酸醋）与苯基Ξ甲氧基硅烷的摩尔比为1 : 1-1 : 1.3,再加入催化剂，而后升溫到 130-180°C，保溫反应12-1化，冷却至60°C，经纯化处理，得产品苯基二甲氧基娃酸麟杂环 甲醋。
[0012] 如上所述的有机溶剂为二乙二醇二甲酸、苯甲酸或二甲基甲酯胺（DMF)，其用量是 有机溶剂的体积毫升数为笼状憐酸醋质量克数的1-5倍。
[0013] 如上所述的催化剂为硫酸二甲醋、对甲苯横酸甲醋或对甲苯横酸乙醋，其用量为 笼状憐酸醋质量的2% -3%。
[0014] 如上所述的纯化处理为加入与产品理论质量克数相等体积毫升数的甲苯洗涂，静 置分出下层料液，再减压蒸馈除去甲苯及少量低沸点物。
[0015] 本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋为淡黄色粘稠液体，其闪点（开口杯）： 210±5°(：，分解溫度：300±5°(：，密度（25°(：):1.762邑八1113，折光率邮25= 1.4023，产率为 81. 4% -89. 0%，适合用作聚醋PBT、阳T、PC、聚氨醋、环氧树脂等材料的阻燃剂。
[0016] 苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋的制备工艺原理如下式所示：
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[0018] 与现有技术相比，本发明的创新之处在于：
[0019] ①本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物含有憐、娃两种阻燃元素，高溫下， 憐元素转化为憐酸或聚憐酸能催化促成炭的形成，形成的聚憐酸膜有隔热绝氧作用；娃与 碳形成致密的娃炭层，能有效防止烙融滴落的发生。憐、娃从不同的机理协同阻燃，能发挥 较高的阻燃效能。
[0020] ②本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物分子结构中含有稳定的C-P键、 C-Si键W及六元环结构，运些结构特点使得该化合物物理化学性能稳定，分解溫度高，能适 应于更多种类的工程塑料的高溫加工。
[0021] ③本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物分子结构中含有的苯基具有电子 结构的多向性，能增加其与材料的相容性，表现有较好的增塑性，且分散性好，对材料的力 学性能影响很小，从而促进了阻燃效果的提高。
[0022] ④本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物的制备是通过双分子重排反应将 无机憐化合物转变为有机麟化合物，其热稳定性和阻燃性能都得到了很大的提高。
[0023] ⑥本发明苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋化合物制备方法，没有任何小分子缩去， 原子利用率高达100%，无Ξ废排放，为绿色工艺，有广阔的市场开发前景。
【附图说明】
[0024] 为了进一步说明产品的结构和性能特给出如下附图。
[00对图1是苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋的红外光谱图；图1表明：3082cm 1(苯环上C-H键的伸缩振动）；2990畑1嘴2921cm i(C-H键的伸缩振动）；1430cmi(C-H键的弯曲振 动）；1241cmi(P = 0键的伸缩振动）；1000cmi(Si-0-C键的伸缩振动）；948cmi(Si-0-C键 的弯曲振动）；875cm 1 (P-0-C键的伸缩振动）；750cm 1 (Si-C键的伸缩振动）。
[00%] 图2是苯基二甲氧基娃酸麟杂环甲醋的核磁光谱图；图2表明：気代氯仿为溶 剂，δ0. 81-0.88为C-CH2CH3上与碳相连的甲基氨峰；δ1. 20-1. 31为C-CH2邸3上与碳相 连的亚甲基氨峰；δ1. 50-1. 67为0 =P-CHs上与憐氧相连的甲基氨峰；δ4. 00-4. 17为 Si-OCHs上与娃氧相连的甲基氨峰；δ4. 17-4. 31为Si-OCH2C上与娃氧相连的亚甲基氨峰； δ4. 42-4. 58为（邸2〇)2斗=〇(-邸3)麟环上与氧相连的亚甲氧基氨峰；δ7. 28-7. 46为苯 环上氨峰；δ7. 26为溶剂気代氯仿交换的质子峰。
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【具体实施方式】
[0029] W下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0030] 实施例1在装有揽拌器、溫度计、高效回流冷凝管的150ml四口烧瓶中，用氮 气置换掉瓶内空气，加入16. 21g化lOmol)笼状憐酸醋、80ml二乙二醇二甲酸溶液、 27. 76g(0. 14mo