一种低压快速合成二乙基次磷酸盐的方法及其产品和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了低压快速合成二乙基次磷酸盐的方法，首先将可溶性次磷酸盐与水混合，得到浓度为10～15wt％的可溶性次磷酸盐水溶液；所述的可溶性次磷酸盐选自次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸铵中的至少一种；向配置的可溶性次磷酸盐水溶液中加入丁醇，调节pH值至2～3后，加入水溶性引发剂，并连续通入乙烯，在90～110℃、0.1～0.5MPa下反应1～3h，制得二乙基次磷酸盐；所述的丁醇选自正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇中的至少一种；所述的丁醇与可溶性次磷酸水溶液的质量比为1.5～5:100。本发明的工艺条件温和、设备投入低、操作安全、合成效率得到了显著提高。
【专利说明】一种低压快速合成二乙基次磷酸盐的方法及其产品和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及阻燃剂的制备领域，具体涉及一种低压快速合成二乙基次磷酸盐阻燃剂的方法及其产品和应用
【背景技术】
[0002]有机次磷酸铝盐和锌盐由于磷含量高，有好的阻燃性，同时由于分子结构中引入了烷基，相比于无机次磷酸盐，其憎水性及热分解温度都大幅提高，应用于高分子材料中，不会迁移和吸潮，可耐受高的加工温度，也不会引起材料的绝缘性能下降，与基体树脂的相容性好，能保持基体材料的力学性能。由于具备这些作为优秀阻燃剂的特点，已广泛应用于高加工温度、高剪切强度、高CTI值等工程塑料阻燃领域，特别是玻纤增强尼龙、聚酯等领域。
[0003]有机次磷酸铝盐或锌盐的合成通常是分两个步骤完成:
[0004](1)水溶性无机次磷酸盐与烯烃在水相介质中进行加成反应，使得无机次磷酸盐烷基化，得到水溶性烷基化次磷酸盐；
[0005](2)水溶性烷基化次磷酸盐与水溶性的铝盐或锌盐进行复分解反应，得到有机次磷酸铝或锌沉淀物，这类沉淀物具有高度憎水性和良好阻燃功能。
[0006]在这两步反应中，关键是第一步烯烃与无机次磷酸盐的加成反应，是整个制备工艺的控制步，决定了反应的效率和广品的品质。
[0007]无机次磷酸盐通过与烯烃的加成而得以烷基化，转变为有机次磷酸盐。其反应机理为:水溶性自由基引发剂在水相中受热分解产生自由基，该自由基将首先进攻较为活泼的磷氢键，使得磷氢键断裂，产生氢自由基和次磷酸根自由基，氢自由基会进攻烯烃的双键，打开双键并与结合，形成新的烷基自由基，该自由基很容易与次磷酸根自由基耦合，完成加成。其反应式如下所示:
[0008]
【权利要求】
1.一种低压快速合成二乙基次磷酸盐的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将可溶性次磷酸盐与水混合，得到浓度为10~15wt%的可溶性次磷酸盐水溶液； 所述的可溶性次磷酸盐选自次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸铵中的至少一种； (2)向步骤(1)配置的可溶性次磷酸盐水溶液中加入丁醇，调节pH值至2~3后，加入水溶性引发剂，并连续通入乙烯，在90~110°C、0.1~0.5MPa下反应I~3h，制得二乙基次磷酸盐； 所述的丁醇选自正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇中的至少一种； 所述的丁醇与可溶性次磷酸水溶液的质量比为1.5~5:100 ; 所述的水溶性引发剂选自双氧水、过碳酸钠、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种，用量为可溶性次磷酸盐的0.01~Imol%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述可溶性次磷酸盐水溶液的浓度为12~15wt%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的丁醇为正丁醇和/或异丁醇。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述的丁醇与可溶性次磷酸水溶液的质量比为2~4:100。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，反应条件为:温度为90 ~100°C，压力为 0.2 ~0.4MPa。
6.一种根据权利要求1~5任一权利要求所述的制备方法得到的二乙基次磷酸盐。
7.一种根据权利要求6所述的二乙基次磷酸盐在制备阻燃剂中的应用，其特征在于，步骤如下: 配置浓度为0.1~0.5mol/L的金属的可溶性盐水溶液，与所述的二乙基次磷酸盐混合，反应得到沉淀物，再经后处理过程得到二乙基次磷酸盐阻燃剂； 所述金属为Al、Zn、T1、Ca、Mg或Fe。
8.一种根据权利要求7所述的制备方法得到的二乙基次磷酸盐阻燃剂，其特征在于，具有如式I所示的结构式:
9.一种根据权利要求8所述的二乙基次磷酸盐阻燃剂在工程塑料中的阻燃应用。
10.根据权利要求9所述的二乙基次磷酸盐阻燃剂在玻纤增强尼龙或玻纤增强聚酯中的阻燃应用。
【文档编号】C08K5/5313GK103951699SQ201410205424
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】雷华, 李金忠, 陈章明, 朱贵 申请人:江苏利思德新材料有限公司, 浙江大学