专利名称：一种用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂及其合成方法
技术领域：
本发明属于阻燃剂技术领域，具体涉及一种用于聚氨酯泡沫塑料的磷酸酯阻燃 剂及其合成方法。
背景技术：
聚氨酯泡沫塑料是典型的热固性树脂，其相对廉价，易于模塑，所以其广泛 应用于所有的日用品领域，也用于汽车部件。然而，聚氨酯泡沫塑料有一个主要缺点， 其极其易燃，一旦它们点燃后，即发生不可控制的燃烧。因此已进行了各种尝试来生产 阻燃聚氨酯泡沫塑料。目前，在一些以使用聚氨酯泡沫塑料为特征的领域中，如汽车内 部，阻燃性是法律上所强制的。为了使聚氨酯泡沫塑料具有阻燃性，通常采用加入含有卤素的磷酸酯作为 阻燃剂的方法。常常使用含有卤素的单体磷酸酯阻燃剂，如三(2-氯乙基)磷酸酯
(TCEP)，三(二氯丙基)磷酸酯(TDCP)和三(氯丙基)磷酸酯(TCPP)。然而， 这些阻燃剂由于其低分子量而倾向于在高温下汽化。当包含这样的阻燃剂的聚氨酯泡沫 用于汽车板材等时，由于汽车内部温度在夏天或类似的高温情况下会升高，所以容易在 汽车玻璃产生结雾现象，由此汽车的玻璃变得模糊不清。同时，泡沫本身的阻燃性也会 降低。汽化或分散的物质也有对人产生不利影响的危险。因此，为了减少被汽化的阻燃剂的量，可使用各类含有卤素缩合磷酸酯低聚物 的添加型阻燃剂。然而，在通常的低聚物型阻燃剂中，单体磷酸酯成分的含量约为总重 量的10%至20%，因此就算使用了低聚物型阻燃剂，由于存在这些低分子量成分，阻燃 剂在高温下发生汽化的问题仍未能解决。虽然可以通过提高含有卤素缩合磷酸酯低聚物 的缩合程度，以最小化残余单体成分的量。然而，这些高度缩合的磷酸酯因为它们具有 高粘度，分散性差，故可加工性变得很差，同时易于分解，对聚氨酯泡沫塑料的生产过 程及制品的机械性能有不利影响等危险。在此情型下，提供适合聚氨酯泡沫塑料可加工 性的粘度及低的单体含量的缩合型磷酸酯阻燃剂是当前阻燃聚氨酯泡沫塑料的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种低雾性含卤素缩 合型的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂及其合成方法。所述的一种用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂为如式(
D所示的二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中Rl，R2，R3，R4为2-氯-1-甲基乙基
或2-氯丙基，0《n《6, n=0时的组份即单体质量百分含量小于10% ； n=l时的组份质量百 分含量为40% - 80% ； η ^ 2的组份质量百分含量总计小于20-50%
权利要求
1. 一种用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂，其特征在于所述阻燃剂为如式(I)所示的 二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中Rl，R2，R3，R4为2-氯-1-甲基乙基或2-氯丙 基，0《n《6,n=0时的组份即单体，其质量百分含量小于10%; n=l时的组份质量百分含量 为40% - 80% ； η ^ 2的组份质量百分含量总计小于20-50%
2.根据权利要求1所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，反应过程如式 (II)所示，其特征在于所述合成方法包括以下步骤
3.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所 述步骤1)中得到的中间体的氯含量的检测方法为将步骤1)中得到的含有中间体的反 应溶液溶解于乙醇中，再往溶液中加入氢氧化钠或氢氧化钾使反应液呈碱性，将该碱性 溶液回流30分钟并冷却，加入硝酸使溶液呈酸性，最后用硝酸银溶液对上述酸性溶液中 的氯离子含量进行滴定。
4.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所述步骤1)中还可加入惰性溶剂甲苯或四氯甲烷协助反应。
5.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于 所述步骤1)抽真空脱除反应物中残留的三氯氧磷和氯化氢的同时向反应物中通入惰性气 体。
6.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所 述步骤2)中的刘易斯酸催化剂为四氯化钛，三氯化铝或钛酸丁酯中的一种。
7.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所 述步骤2)中可加入惰性溶剂甲苯、四氯甲烷或氯苯协助反应。
8.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所 述步骤1)中的反应温度为15-20°C。
9.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于所 述步骤1)中抽真空脱除反应物中残留的三氯氧磷和氯化氢的温度为15-20°C。
10.根据权利要求2所述的用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂的合成方法，其特征在于 所述步骤2)中的反应温度为50 - 600C。
全文摘要
本发明公开了一种用于聚氨酯泡沫的低雾性含卤素缩合型磷酸酯阻燃剂及其合成方法，所述阻燃剂为如式(I)所示的二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，其中R1，R2，R3，R4为2-氯-1-甲基乙基或2-氯丙基，0≤n≤6,n=0时的组份即单体质量百分含量小于10%；n=1时组份的单体质量百分含量为40%－80%；n≧2组份的单体质量百分含量总计小于20-50%。本发明所述的阻燃剂的制备方法简单，后处理方便；制备的阻燃剂不仅具有优异的阻燃性外，还具有低的单体磷酸酯阻燃剂含量，用其制备的聚氨酯泡沫具有低的雾性值。
文档编号C08G79/04GK102010586SQ20101056255
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者金译平 申请人:浙江万盛化工有限公司