十二烷基二甲氧基(磷杂环甲氧基)硅烷化合物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化合物的制备方 法，具体设及一种阻燃剂十二烷基二甲氧基（1-氧-1-甲基-4-乙基-1-憐杂-2,6-二氧 杂-环己烷基-<4〉-甲氧基）硅烷化合物的制备方法。该化合物含有憐、娃两种阻燃元素， 憐娃协同具有较高的阻燃性能，适合用作聚氯乙締、聚氨醋、不饱和树脂、环氧树脂、巧喃树 月旨、聚乙締醇等材料的阻燃剂。
【背景技术】
[0002] 随着新的环保要求法规的不断出台和人们安全环保意识的增强，对阻燃剂及阻燃 材料的要求也越来越高。传统的面系阻燃剂尽管具有高效的阻燃性能，但由于在使用和燃 烧的过程中存在二次污染的问题，严重威胁到人们的生命安全。因此，人们迫切希望开发出 来更多的性价比好的高效、无毒阻燃剂。近年来，憐、娃系阻燃剂的开发已成为研究的热点。 有关有机麟系阻燃剂研究虽多，但其仍然存在成本高、极性大、易迁移，电气性能差等缺点， 综合性价比优良的有机麟阻燃剂有很强的市场急需性；娃系阻燃剂性能较好，但有机娃阻 燃剂发展也很缓慢。
[0003] 本发明公开了一种阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化合物的制备 方法。该化合物分子中同时含有憐和娃两种阻燃元素，从双重阻燃机理发挥阻燃效能，极大 程度地提高了阻燃性能；其拥有憐系阻燃剂和娃系阻燃剂的优点，又表现出较好的成炭性 和友好的加工性能，且稳定性好，适用范围广泛，是一种高效、抑烟、无毒的阻燃剂，有很好 的应用和开发前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化 合物的制备方法，其制备工艺简单，设备投资少，适合工业化生产，可克服现有技术中的不 足。其技术方案如下： 阳00引该方法为：
[0006] 用氮气置换掉带有高效分馈装置反应器内的空气，加入1-氧-1-甲基-4-乙 基-4-径甲基-2,6-二氧杂-1-憐杂环己烧（简称：4-径甲基-4-乙基-环状甲基麟酸 醋）和十二烷基Ξ甲氧基硅烷，控制其摩尔比为1 : 1-1 : 1.4,再加入有机溶剂，升溫到 90-140°C，控制分馈柱顶溫度不高于65°C，分馈出生成的甲醇，分馈反应6-1比，直到无甲 醇产生，停止反应，减压蒸馈除出有机溶剂，经纯化处理，得十二烷基二甲氧基（憐杂环甲 氧基）硅烷，该化合物的结构如下式所示：
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[0008] 如上所述的有机溶剂为二乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二甲基甲酯胺（DMF)、四 氯乙烧或二氧六环，其用量是有机溶剂的体积毫升数为4-径甲基-4-乙基-环状甲基麟酸 醋质量克数的1-5倍。
[0009] 如上所述的纯化处理方法为加入产品理论质量克数1-2倍体积毫升数的甲苯，揽 拌20min，静置分层，分出下层料液，再减压蒸馈除去少量的甲苯及低沸点物。
[0010] 本发明十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷为淡黄色液体，其闪点（开口 杯）：206±5°C，分解溫度：293±5°C，密度（25°C) :1.713g/cm3,折光率：叫25= 1.4036,产 率为85. 5% -97. 6%，适合用作聚丙締、聚氨醋、不饱和树脂、环氧树脂等材料的阻燃剂。
[0011] 十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷的制备工艺原理如下式所示：
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[0013] 与现有技术相比，本发明的创新之处在于：
[0014] ①本发明阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化合物含有憐、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。
[0015] ②本发明阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化合物分子结构中含有 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，能适应于更多种类工程塑料的高溫加工；含有长链烷基使得其与材料具有很好的相容 性，对材料的力学性能影响较小，同时还赋予材料优良的增塑性。
[0016] ③本发明阻燃剂十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷化合物制备一醋化比较 活泼，无需加入催化剂，不引入杂质；工艺中的溶剂和产生的甲醇均可直接回收使用，不造 成Ξ废污染，为绿色制备工艺。
【附图说明】
[0017] 为了进一步说明产品的结构和性能特给出如下附图。
[001引图1是十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷的红外光谱图；图1表明： 2923cm1 和 2836cmi(C-H键的伸缩振动）；1374cmi(C-H键的弯曲振动）；1256cmi(P= 0键的伸缩振动）；ll00cmi(Si-0-C键的伸缩振动）；952cmi(Si-0-C键的弯曲振动）； 900cm1 (P-0-C键的伸缩振动）；800cm1 (Si-C键的伸缩振动）。
[0019] 图2是十二烷基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷的核磁光谱图；图2表明：気代氯 仿为溶剂，δ0. 49-0. 63为Si-CHzCHs上与娃相连的亚甲基氨峰；δ0. 71-0. 83为C-CH2CH3上 与碳相连的甲基氨峰；δ0. 90-1. 09为Si-(邸2)11邸3上与碳相连的甲基氨峰；δ1. 13-1. 20 为C-CH2CH3上与碳相连的亚甲基氨峰；δ1. 20-1. 42为Si-(CH2)nCH3上与碳相连的亚甲基 氨峰；δ1. 50-1. 62为ο=P-CHs上与憐氧相连的甲基氨峰；δ3. 52-3. 70为Si-OCH3上与 娃氧相连的甲基氨峰；δ3. 96-4. 12为Si-OCHzC上与娃氧相连的亚甲基氨峰；δ4. 25-4. 38 为（CH20)2-P= 〇(-邸3)麟环上与氧相连的亚甲氧基氨峰；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】
[0022] W下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。 W23] 实施例1 在装有揽拌器、溫度计、高效分馈装置的200ml四口烧瓶中，用 氮气置换掉瓶内空气，加入19.40g化lOmolH-径甲基-4-乙基-环状甲基麟酸醋、 29. 05g(0.lOmol)十二烷基Ξ甲氧基硅烷、80ml二乙二醇二甲酸，升溫到140°C，控制分馈 柱顶溫度不高于65°C，分馈出生成的甲醇，反应化，待无甲醇产生后，改成减压蒸馈装置， 减压蒸馈出二乙二醇二甲酸（回收使用），而后加入50ml的甲苯，揽拌20min，转移至分液 漏斗中静置分层，分出下层料液，减压蒸馈除去少量甲苯和低沸点物，得淡黄色液体十二烧 基二甲氧基（憐杂环甲氧基）硅烷，产品得率85. 5%，其闪点（开口杯）：2