专利名称：一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及阻燃剂加工助剂领域，具体是一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂及其制备方法。
背景技术：
高分子材料具有轻质、高强、耐腐蚀、绝缘、耐热、弹性好、耐辐射、透明、易加工等特点，以塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等形式成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。但大多数高分子材料易燃及离火后持续燃烧、容易引发火灾，这一缺点使其在应用过程中存在着极大的安全隐患，严重威胁人民群众生命和财产安全。因此，改善高分子材料的阻燃性能是防止和减少火灾事故的战略性措施之一，具有重要的理论和实际意义。
采用添加型无机和有机阻燃剂往往造成材料综合性能下降以及卤族元素在燃烧时会生成较多的烟、腐蚀性气体和某些致癌产物，因此将非卤阻燃元素引入分子链中，赋予高分子材料持久阻燃功能(即本征阻燃性)已成为一种有效解决途径。但目前为获得一定阻燃效果，主要依靠提高单一阻燃元素用量，导致引入过多化学弱键，造成材料耐热等性能的明显下降。所以，必须设法降低阻燃元素构成的化学弱键含量才有可能减小其对材料耐热性能等造成的负面影响，相关的途径主要包括发挥多种阻燃元素协同阻燃功能、赋予阻燃元素和(或)树脂特殊化学结构。
发明内容
本发明的目的是提出一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂及其制备方法，以DPPA、DAPO和醛类为原料，以叔胺为催化剂，在一定温度下使DPPA和(或)DAPO与醛类发生加成反应，进一步经过分离、提纯得到有机无卤阻燃剂。本发明的目的通过以下技术方案实现一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂，具有以下结构中的一种或几种
权利要求
1.一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂，其特征在于，具有以下结构中的一种或几种
2.根据权利要求I的有机无卤阻燃剂，其特征在于，所述HR3> R4为
3.一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 1)在惰性气体保护下，将含磷氮杂环反应物溶于有机溶剂中，然后加入醛类和叔胺催化剂，在25 150°C搅拌反应0. 5 24小时，得到反应液； 2)将反应液先过滤或旋转蒸发，然后洗涤并干燥后，获得目的产物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含磷氮杂环反应物为DPPA和/或DAPO。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述醛类与含磷氮杂环反应物的摩尔比例为(2. 5 2) :I ;催化剂与含磷氮杂环反应物的质量比例为(0. 005 0. I) :1 ;每克含磷氮杂环反应物中加入有机溶剂的体积为0. 5 15ml。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂先溶于有机溶剂，再将醛类和催化剂溶液在0. 5^2h内滴加到反应体系中。
7.根据权利要求3或4或5或6所述的制备方法，其特征在于，所述醛类为甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、异戊醛、特戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛、正壬醛、3，5，5-三甲基己醛、正癸醛、i^一醛、十二醛、十三醛、2-甲基i^一醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、对甲基苯甲醛、对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、2-羟基-5-硝基苯甲醛、对硝基苯甲醛、间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、4-乙基苯甲醛、2- 二苯基膦苯甲醛、3，4-(亚甲二氧基)苯甲醛、3，4，5-三甲氧基苯甲醛、呋喃甲醛、5-甲基呋喃醛、2-萘甲醛、环己基甲醛中的任意一种或几种。
8.根据权利要求3或4或5或6所述的制备方法，其特征在于，所述叔胺催化剂为三乙醇胺、六亚甲基四胺、四甲基乙二胺、四甲基己二胺、二甲基乙醇胺、苄基二甲胺、邻羟基苄基二甲胺、N，N- 二甲基苯胺、N-甲基-N-乙基苯胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三乙胺、二甲乙胺、甲乙丙胺、吡啶、N-二甲胺基苄胺、N，N-二甲基哌嗪中的任意一种或几种。
9.根据权利要求3或4或5或6所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氢呋喃、二甲基亚砜中的任意一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种含磷氮杂环的有机无卤阻燃剂及其制备方法，具有以下结构中的一种或几种HO-R1-DPPA-R2-OH，HO-R3-DAPO-R4-OH，其制备方法为1)在惰性气体保护下，将含磷氮杂环反应物溶于有机溶剂中，然后加入醛类和叔胺催化剂，在25～150℃搅拌反应0.5～24小时，得到反应液；2)将反应液先过滤或旋转蒸发，然后洗涤并干燥后，获得目的产物。本发明的阻燃剂能够通过所含羟基活性基团参与交联、缩聚等反应并构成聚合物分子结构的一部分，使聚合物具有本征阻燃功能或提高其阻燃性能。该方法具有反应条件温和、反应过程可控可调、产率较高等优点。
文档编号C08L75/04GK102786718SQ20121024864
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者刘述梅, 王永珍, 袁俊轩, 袁彦超, 赵建青, 黄皓浩 申请人:华南理工大学