一种无卤低聚膦酸酯阻燃剂及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种无卤低聚膦酸酯阻燃剂，该阻燃剂为二丙二醇基膦酸酯低聚物。同时本发明还公开了上述阻燃剂的合成方法及应用。本发明研发的无卤低聚膦酸酯阻燃剂具有无卤、低粘度、且不易气化和析出等优点。该新型无卤低聚膦酸酯的制备方法绿色环保，不需要溶剂，操作简单。而且最终产品色泽好，酸值低，粘度低，不需要另外脱色处理。本发明所述的阻燃剂的合成方法简单，后处理方便，制备的阻燃剂不仅具有优异的阻燃性能，还不含卤素，是一种环境友好型阻燃剂。
【专利说明】-种无卤低聚滕酸酯阻燃剂及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，具体涉及一种无卤低聚膦酸酯阻燃剂及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯泡沫塑料是一种热固性塑料，其价格低廉，因此被广泛的应用于各种热用 品领域。然而，聚氨酯泡沫塑料有一个主要缺点，其极易燃烧，一旦她们点燃后，即发生不可 控制的燃烧。因此在一些使用聚氨酯泡沫塑料为特征的领域中，如汽车内饰，阻燃性是法律 上强制的。
[0003] 为了使聚氨酯泡沫塑料具有阻燃性，通常加入含有卤素的磷酸酯作为阻燃剂。常 常加入含有卤素的单体型磷酸酯阻燃剂，如三（氯丙基）磷酸酯（TCPP)，三（二氯丙基）磷 酸酯（TDCP)等，然而这类磷酸酯阻燃剂分子量低，容易在常温下气化，极易析出，并且不稳 定。当包含这类阻燃剂的聚氨酯泡沫塑料应用于聚氨酯泡沫塑料时一旦发生火灾就会释放 出有毒，有刺激性的卤化氢气体。因此，为了减少被气化的阻燃剂量，克服其易析出，不稳定 的缺点，可使用各种含有卤素的聚合磷酸酯作为添加型阻燃剂。然而，这种高度聚合的磷酸 酯因为具有高粘度，分散性差，所以可加工型变得很差。
[0004] 随着人们对环保的越来越重视，这类含有卤素的阻燃剂必将被淘汰。这时，需要研 发新型的无卤低聚膦酸酯阻燃剂作为添加型阻燃剂来弥补聚氨酯泡沫塑料上使用TCPP之 类小分子阻燃剂或使用高度聚合磷酸酯阻燃剂带来的不足。
【发明内容】
[0005] 发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种无卤低聚膦酸酯阻燃 剂。
[0006] 本发明的另一目的在于提供上述阻燃剂的合成方法。
[0007] 本发明的第三个目的在于公开上述阻燃剂的应用。
[0008] 技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种无卤低聚 膦酸酯阻燃剂，该阻燃剂为二丙二醇基膦酸酯低聚物，分子式如式（I)所述的一类化合物：
[0009]
【权利要求】
1. 一种无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂为如式（I)所述的一类化合物：
札为-CH3 或-CH2CH3, R2 为-CH3 或-CH2CH3, R3 为-H 或者-CH3,且 1 彡 η 彡 6, n=l 的组 分质量百分数含量为40?80%，η > 2的组分质量百分数含量为20?60%。
2. 根据权利要求1所述的无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的制备方法 为：按摩尔比4:3取膦酸酯与二元醇，在60?KKTC下，加入催化剂催化，并通入惰性气体 保护反应得到式（I)所述的化合物；所述的膦酸酯为甲基膦酸二甲酯或乙基膦酸二乙酯中 的至少一种；所述二元醇为二乙二醇或二丙二醇；所述惰性气体为氮气。
3. 根据权利要求2所述的无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的制备方法 中的催化剂为固体碱性催化剂或液态有机胺催化剂，优选为液态有机胺催化剂，催化剂用 量为所述二元醇质量的〇. 5%?4%，优选为1%?3%，进一步优选2%。
4. 根据权利要求2所述的无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的制备方法 中所述固体碱性催化剂选自NaOH、KOH、K 2C03、苯酚钠和四苯硼钠中的任意一种；所述的液 态有机胺催化剂选自二乙胺、三乙胺、二甲胺和三甲胺中的任意一种。
5. 根据权利要求2所述的无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，该阻燃剂的制备方法 中所述反应的反应时间为6h?12h，优选为8h。
6. 合成权利要求1所述无卤低聚膦酸酯阻燃剂的方法，其特征在于，按摩尔比4:3取膦 酸酯与二元醇，在60?KKTC下，加入催化剂催化，并通入惰性气体保护反应得到式（I)所 述的化合物；所述的膦酸酯为甲基膦酸二甲酯或乙基膦酸二乙酯中的至少一种；所述二元 醇为二乙二醇或二丙二醇；所述惰性气体为氮气。
7. 根据权利要求6所述合成无卤低聚膦酸酯阻燃剂的方法，其特征在于，所述的催化 剂为固体碱性催化剂或液态有机胺催化剂，优选为液态有机胺催化剂，催化剂用量为所述 二元醇质量的〇. 5%?4%，优选为1%?3%，进一步优选2%。
8. 根据权利要求6所述合成无卤低聚膦酸酯阻燃剂的方法，其特征在于，所述固体碱 性催化剂选自NaOH、KOH、K2C0 3、苯酚钠和四苯硼钠中的任意一种；所述的液态有机胺催化 剂选自二乙胺、三乙胺、二甲胺和三甲胺中的任意一种。
9. 根据权利要求6所述合成无卤低聚膦酸酯阻燃剂的方法，其特征在于，所述反应的 反应时间为6h?12h，优选为8h。
10. -种无卤低聚膦酸酯阻燃剂，其特征在于，在该阻燃剂在制备聚氨酯泡沫塑料中的 应用。
【文档编号】C08L75/04GK104119380SQ201410150862
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】潘小明, 嵇颖耀, 李雪飞, 仇国才 申请人:江苏大明科技有限公司