专利名称：一种含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，具体涉及一种异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯与次磷酸反应产物的金属盐及其制备方法，该化合物可作为尼龙、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、玻璃钢树脂、涂料等材料的阻燃剂之用。
背景技术：
目前，由于无卤化的要求，有机膦阻燃剂已成为研究的热点，特别是有机次膦酸金属盐阻燃剂更受青睐，其阻燃效率高，添加量较小且无毒环保，机械性能良好，相对漏电指数(CTI)高。较有代表性的化合物是二烷基次膦酸盐，特别是二乙基次膦酸盐国内外报道了较多的制备方法，典型的方法如下早期的格氏试剂法、金属络合物催化加成法皆存在反应时间长，产率较低，工艺流程复杂等缺点，无法实现工业应用。US 6011172和CN 1280581描述了一种由黄磷和卤代烷制备亚膦酸和二烷基次膦酸的方法，反应在碱性水溶液或有机溶剂体系中进行，得到含有单烷基亚膦酸、二烷基次膦酸、次磷酸等的混合物。该方法存在分离纯化困难，产率低(仅为16%)等缺点，且使用剧毒、易燃的黄磷作为原料，安全性低，对工艺要求高。US 6300516,US 6329544和CN U80583描述了在自由基引发剂存在下，次磷酸盐与烯烃反应制备二烷基次膦酸盐的方法。虽然该方法制备二烷基次膦酸盐的纯度和产率都较高，但是该方法制得的二烷基次膦酸盐分子量小，分子极性大，作为阻燃剂应用于高分子材料时与基材的相容性差，材料的机械性能下降严重，并且仅有磷作为阻燃元素，无法产生协同效应，影响了阻燃效能。鉴于以上不足，本发明提出了一种分子量大含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，该化合物磷氮协同，阻燃效能高，其制备方法产率高，工艺简单，易于工业化生产。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种新型含三嗪环的有机次膦酸金属盐化合物，为高分子材料加工业增添一种优良的阻燃剂品种。为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案一种含三嗪环的有机次膦酸金属盐化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示
权利要求
1.一种含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于，该化合物的结构如下式所示
2.如权利要求1所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于，该方法为在自由基引发剂存在下，将次磷酸或次磷酸的碱金属盐与异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯在一定温度下于溶剂中进行反应，生成有机次膦酸或其碱金属盐，不经分离再与Mg，Ca，Al， Sb，Sn, Ge, Ti，Zn, Ce, Sn, ！^或Mn的金属化合物反应，经纯化处理得到所述有机次膦酸金^rt. ο
3.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于 反应所使用的溶剂为乙酸或水和乙酸的混合物。
4.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于 所述的自由基引发剂为过氧化二苯甲酰，2，2’_偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸化物，苯甲酸过氧化叔丁酯，偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
5.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于 所述的次磷酸或次磷酸碱金属盐与异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯的反应顺序为次磷酸或次磷酸碱金属盐与异氰脲酸三烯丙基酯反应，再与乙烯反应，还可以次磷酸或次磷酸碱金属盐与乙烯反应，再与异氰脲酸三烯丙基酯反应。
6.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于次磷酸或次磷酸碱金属盐与异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯的反应摩尔比应为 3 · 1 · 3 3 · 1 · 2 · 3 ο
7.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于 所述次磷酸或次磷酸碱金属盐与异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯的反应温度为80-120°C。
8.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次瞵酸金属盐及其制备方法，其特征在于 所述有机次膦酸或其碱金属盐与金属化合物的反应温度为60-130°C。
9.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法，其特征在于 所述的金属化合物为Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Sn，!^e或Mn的金属氧化物、金属氢氧化物、金属碱式氧化物、金属硫酸盐、金属乙酸盐、金属硝酸盐或金属氯化物。
10.根据权利要求1和2所述含三嗪环的有机次膦酸及其金属盐的制备方法，其特征在于所述纯化处理为过滤，水洗，干燥。
全文摘要
本发明涉及一种含三嗪环的有机次膦酸金属盐及其制备方法。该化合物的结构如下式所示其中M为Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Sn，Fe，Mn，Li，Na或K的金属离子，n为M的化合价。制备方法为将次磷酸或次磷酸的碱金属盐在自由基引发剂存在下与异氰脲酸三烯丙基酯、乙烯反应得到含三嗪环的有机次膦酸或有机次膦酸的碱金属盐，再与Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Sn，Fe或Mn的金属化合物反应得到相应的含三嗪环的有机次膦酸盐。该化合物可用作尼龙、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、玻璃钢树脂、涂料等材料的阻燃剂，其制备方法工艺简单，易于工业化生产。
文档编号C08L75/04GK102229622SQ20111009868
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者王彦林, 纪孝熹 申请人:苏州科技学院