專利名稱：螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膨脹型阻燃劑及其合成方法。
背景技術(shù)：
膨脹型阻燃劑(IFR)以磷、氮為主要成份，是一種集酸源、炭源和氣 源為一體的新型環(huán)保型阻燃劑，它可與易燃的高聚物復(fù)合制備新型的阻燃材 料，該材料在受熱燃燒時(shí)，表面將形成一層均勻的碳質(zhì)泡沫層，該碳質(zhì)泡沫 層致密性好，內(nèi)含不燃?xì)怏w，具有阻隔熱量及氧氣傳遞和抑煙的作用。因此 膨脹型阻燃劑的研究成為阻燃劑領(lǐng)域研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。
現(xiàn)有的"三位一體"膨脹型阻燃劑都是磷酸或聚磷酸的含氮鹽，它們屬于 離子型阻燃劑，存在熱穩(wěn)定性差，阻燃效果差的問題?，F(xiàn)有制備膨脹型阻燃 劑的工藝復(fù)雜，操作條件嚴(yán)格，有的制備方法需要高溫熔融工藝，有的制備 方法需要高溫焙燒操作工藝，所需設(shè)備要求高，能耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有膨脹型阻燃劑熱穩(wěn)定性差、阻燃效果差，以 及現(xiàn)有膨脹型阻燃劑合成方法工藝復(fù)雜、能耗大的問題，本發(fā)明提供了一種螺 環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑及其合成方法。
本發(fā)明的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的分子式為本發(fā)明螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成方法由以下步驟實(shí)
現(xiàn) 一、將螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺加入有機(jī)溶劑中，攪拌15 25min，然后 加熱至50。C 6(TC，待螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺完全溶解于有機(jī)溶劑中后， 保溫?cái)嚢杌亓鱨 2h，然后再加入胺類催化劑繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓? 8h，得到白色 懸濁液，其中，螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為1 6: 1，有機(jī)溶劑與螺 環(huán)磷酰氯的比例為40 50ml: lg，胺類催化劑加入量與螺環(huán)磷酰氯的比例為 l~3ml: lg; 二、將步驟一得到的白色懸濁液抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用 -1°。~11:的去離子水、乙醇各抽洗2 5次，得到純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺 酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在10(TC 11(TC下烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺 酯膨脹型阻燃劑。
本發(fā)明將螺環(huán)磷酰氯引入膨脹型阻燃劑中，螺環(huán)磷酰氯是一種結(jié)構(gòu)高度對(duì) 稱的籠狀化合物，它集酸源、炭源于一身，其本身在燃燒過程中能很好的脫水 成炭。本發(fā)明螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑具有的雙螺環(huán)結(jié)構(gòu)，使螺 環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑成為雙官能團(tuán)的反應(yīng)型阻燃劑，可與含 -OH、 -NH2、 -NH-等基團(tuán)的化合物反應(yīng)，得到一系列大分子量的膨脹型阻燃劑， 起到很好的阻燃效果。
本發(fā)明得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀固體， 熔點(diǎn)為256'C 258'C，而且其熱穩(wěn)定性好，失重率為5%時(shí)的溫度為3671:，成 炭性也很高，800°(3時(shí)炭殘余量為28%，阻燃效果達(dá)到UL94-V0級(jí)，本發(fā)明螺 環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑有很好的熱穩(wěn)定性、高成炭性及阻燃效
本發(fā)明螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成反應(yīng)方程式為:
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本發(fā)明的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑合成方法工藝簡單，操作簡捷，能耗小，產(chǎn)率達(dá)到60%以上，得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃 劑熱穩(wěn)定好，阻燃效果好。


圖1是具體實(shí)施方式
一中螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的熱重 分析譜圖，a是熱重曲線，b是微商熱重曲線；圖2是具體實(shí)施方式
二得到的 螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的傅里葉紅外光譜譜圖；圖3是具體 實(shí)施方式二得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的1H核磁共振譜 圖；圖4是具體實(shí)施方式
二得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的 31P核磁共振譜圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施 方式間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的分 子式為-
本實(shí)施方式的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀固 體，熔點(diǎn)為256°C~258°C。本實(shí)施方式采用Carlo Erba 1110型元素分析儀對(duì) 螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行元素含量分析測試，測試結(jié)果按 質(zhì)量百分比分別為磷含量20.2%，氮含量5.7%，碳含量28.3%，氫含量3.0%， 氯含量11.5%。
本實(shí)施方式將螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行熱重分析(TG)測試，測試結(jié)果如圖l所示。由圖l分析可知，在367"C時(shí)螺環(huán)磷酰 苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑第一次熱分解失重，失重率為5%，熱穩(wěn)定性 好，成炭性也很好，800°0時(shí)炭殘余量為28%。
本實(shí)施方式按質(zhì)量份數(shù)比將25份的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻 燃劑和75份的聚丙烯混合，測試螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的阻 燃效果，測試結(jié)果顯示阻燃效果達(dá)到UL94-V0級(jí)。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式如具體實(shí)施方式
一所述的螺環(huán)磷酰苯代三 聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將螺環(huán)磷酰氯和苯 代三聚氰胺加入有機(jī)溶劑中，攪拌15 25min，然后加熱至50°C~60°C，待螺 環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺完全溶解于有機(jī)溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓鱨 2h，然 后再加入胺類催化劑繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?~8h，得到白色懸濁液，其中，螺環(huán) 磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為1~6: 1，有機(jī)溶劑與螺環(huán)磷酰氯的比例為 40 50ml: lg，胺類催化劑加入量與螺環(huán)磷酰氯的比例為1 3ml: lg; 二、將
步驟一得到的白色懸濁液抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用-rc rc的去離子
水、乙醇各抽洗2 6次，得到純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑 濾餅，然后在100。C 11(TC下烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃 劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑合成方法工藝 簡單，操作簡捷，能耗小，產(chǎn)率達(dá)到60%以上。本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰 苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀固體。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的傅里葉紅外 光譜譜圖如圖2所示。由圖2可知在波長為949cm"處，出現(xiàn)了 P-N的特征 吸收峰，2794cm"處為螺環(huán)上的C-H伸縮振動(dòng)峰，1653cm"處為苯環(huán)伸縮振 動(dòng)峰，1475cm4處為螺環(huán)上亞甲基伸縮振動(dòng)峰，1250cm"處為P=0伸縮振動(dòng) 峰。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的1H核磁共 振譜圖如圖3所示。由圖3可知，S值在7.5 8.2ppm之間的峰是苯環(huán)上的質(zhì) 子產(chǎn)生的，S值在4.2~4.8ppm之間的峰是螺環(huán)上16個(gè)亞甲基的32個(gè)質(zhì)子產(chǎn) 生的。苯環(huán)上5個(gè)質(zhì)子的質(zhì)子峰相對(duì)積分面積(0.8971+1.4747+0.5173+0.8952=3.7843)與螺環(huán)上16個(gè)亞甲基的32個(gè)質(zhì)子峰 的積分面積(4.8007+10.1432+7.9180+1.1239=23.9858)之比為1: 6.4，與螺環(huán)磷
酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑分子中質(zhì)子的實(shí)際個(gè)數(shù)之比相符。由于苯環(huán) 與三嗪環(huán)相連形成一個(gè)大的共軛體系，三嗪環(huán)是個(gè)吸電子基團(tuán)，使部分質(zhì)子 產(chǎn)生的峰向低場移動(dòng)到了 8.0附近。同樣由于與三嗪環(huán)相連，使苯環(huán)上的5 個(gè)氫處于不同的化學(xué)環(huán)境，進(jìn)而產(chǎn)生了多重峰。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的31P核磁共 振譜圖如圖4所示。由圖4可知，螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑分 子中P處于兩種不同的化學(xué)環(huán)境，這是與對(duì)分子式的理論分析是一致的。S 值在-7和-8之間的峰面積為99.6171+14.0675=113.1346， S值在-20.8和-21.4 之間的峰面積為27.4721+94.0301=121.5022，兩者面積之比近似為1: 1，這 也與螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的分子式相符合。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是步驟一中螺環(huán) 磷酰氯、苯代三聚氰胺和有機(jī)溶劑三者在裝有回流冷凝器、溫度計(jì)、攪拌器 的四口瓶中進(jìn)行攪拌反應(yīng)。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二或三不同的是步驟一中 螺環(huán)磷酰氯根據(jù)授權(quán)公告號(hào)為CN1158293C,專利號(hào)為ZL02133071.9的《季 戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法》制備而成。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施 方式二或三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三或四不同的是步驟 一中苯代三聚氰胺是由武漢有機(jī)實(shí)業(yè)股份有限公司公司生產(chǎn)的，商品編號(hào)為 06-022。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二、三或四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至五不同的是步驟一中 有機(jī)溶劑為丙酮、己腈或丁酮。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至六不同的是步驟一中
胺類催化劑為三乙胺、二甲胺、叔丁胺或者環(huán)己胺。其它步驟及參數(shù)與具體 實(shí)施方式二至六相同。
本實(shí)施方式中胺類催化劑還作為縛酸劑，使反應(yīng)體系的pH保持在 7.5~8.5。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至七不同的是步驟一中 螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為1.5 5: 1。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí) 施方式二至七相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至七不同的是步驟一中 螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為3 4: 1。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施 方式二至七相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至九不同的是步驟一中
攪拌20min。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至九相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十不同的是步驟一
中加熱至55°C 58°C。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至十相同。
具體實(shí)施方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十不同的是步驟一
中加熱至56t:。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至十相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十二不同的是步驟
二中將濾餅用oc的去離子水抽洗。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至十
二相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十三不同的是步驟
二中步驟二中抽洗3 5次。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至十三相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二至十三不同的是步驟 二中步驟二中抽洗4次。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二至十三相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑 的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將4g螺環(huán)磷酰氯和2.6g苯代三聚氰胺加 入150~200ml丙酮溶劑中，攪拌20min，然后加熱至55°C~58°C ，待螺環(huán)磷 酰氯和苯代三聚氰胺完全溶解于丙酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓鱨~2h，然后再 加入4ml三乙胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓? 8h，得到白色懸濁液；二、將步驟一得 到的混合體系抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用ot:的去離子水、乙醇各抽洗 3 5次，得到純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在100 。C 11(TC下在烘箱中烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末 狀固體，熔點(diǎn)為256t: 258"C，產(chǎn)率為60%。本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里 葉紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖l所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑 的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將4g螺環(huán)磷酰氯和lg苯代三聚氰胺加入
裝有150 200ml丙酮溶劑的裝有回流冷凝器、溫度計(jì)、攪拌器的干燥四口瓶 中，攪拌15min，然后加熱至56'C，待螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺完全溶解 于丙酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?h，然后再加入4ml三乙胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌?流8h，得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體系抽濾，得濾餅，再將 濾餅依次用O'C的去離子水、乙醇各抽洗3 5次，得到純凈的螺環(huán)磷酰苯代 三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在IO(TC下在烘箱中烘干，得螺環(huán)磷酰 苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀 固體，熔點(diǎn)為256'C 258匸，產(chǎn)率為70%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖l所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑
的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將3g螺環(huán)磷酰氯和1.9g苯代三聚氰胺加
入150ml己腈溶劑中，攪拌20min，然后加熱至58"C，待螺環(huán)磷酰氯和苯代 三聚氰胺完全溶解于己腈溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?.5h，然后再加入4ml二 甲胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?h，得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體系 抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用0。C的去離子水、乙醇各抽洗5次，得到純 凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在IOO'C下在烘箱中 烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀 固體，熔點(diǎn)為256X: 258T:，產(chǎn)率為60%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖l所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑 的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將1.5g螺環(huán)磷酰氯和lg苯代三聚氰胺加入75ml丁酮溶劑中，攪拌20min，然后加熱至56°C，待螺環(huán)磷酰氯和苯代 三聚氰胺完全溶解于丁酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?.5h，然后再加入4ml叔 丁胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?h,得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體系 抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用O'C的去離子水、乙醇各抽洗5次，得到純 凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在IO(TC下在烘箱中 烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀 固體，熔點(diǎn)為256'C 258"C，產(chǎn)率為65%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖l所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑 的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將32g螺環(huán)磷酰氯和20g苯代三聚氰胺加 入1500ml丙酮溶劑中，攪拌20min，然后加熱至56°C，待螺環(huán)磷酰氯和苯 代三聚氰胺完全溶解于丙酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?h，然后再加入32ml 環(huán)己胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?h,得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體 系抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用0"C的去離子水、乙醇各抽洗5次，得到 純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在ll(TC下在烘箱 中烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀 固體，熔點(diǎn)為256'C 258'C，產(chǎn)率為68%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖1所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
二十一本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃 劑的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將32g螺環(huán)磷酰氯和6g苯代三聚氰胺加 入1500ml丙酮溶劑中，攪拌20min，然后加熱至56°C，待螺環(huán)磷酰氯和苯 代三聚氰胺完全溶解于丙酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?h，然后再加入32ml 三乙胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?h，得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體 系抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用O"C的去離子水、乙醇各抽洗5次，得到 純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在ll(TC下在烘箱中烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀
固體，熔點(diǎn)為256。C 258。C，產(chǎn)率為67%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖l所示的譜圖一致。
具體實(shí)施方式
二十二本實(shí)施方式螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃 劑的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將40g螺環(huán)磷酰氯和7g苯代三聚氰胺加 入1600ml丙酮溶劑中，攪拌20min，然后加熱至56°C，待螺環(huán)磷酰氯和苯 代三聚氰胺完全溶解于丙酮溶劑中后，保溫?cái)嚢杌亓?h，然后再加入40ml 三乙胺繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?h，得到白色懸濁液；二、將步驟一得到的混合體 系抽濾，得濾餅，再將濾餅依次用0。C的去離子水、乙醇各抽洗5次，得到 純凈的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在105""C下在烘箱 中烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
本實(shí)施方式得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑為白色粉末狀 固體，熔點(diǎn)為256'C 258'C，產(chǎn)率為67%。
本實(shí)施方式對(duì)得到的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑進(jìn)行傅里葉 紅外光譜測試，測試結(jié)果譜圖與圖1所示的譜圖一致。
權(quán)利要求
1、螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑，其特征在于螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的分子式為
2、如權(quán)利要求1所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成方 法，其特征在于螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺加入有機(jī)溶劑中，攪拌15~25min， 然后加熱至50°C 60°C，待螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺完全溶解于有機(jī)溶劑 中后，保溫?cái)嚢杌亓鱨 2h，然后再加入胺類催化劑繼續(xù)保溫?cái)嚢杌亓?~8h， 得到白色懸濁液，其中，螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為1~6: 1，有 機(jī)溶劑與螺環(huán)磷酰氯的比例為40~50ml: lg，胺類催化劑加入量與螺環(huán)磷酰 氯的比例為l~3ml: lg; 二、將步驟一得到的白色懸濁液抽濾，得濾餅，再 將濾餅依次用-rC rC的去離子水、乙醇各抽洗2 5次，得到純凈的螺環(huán)磷 酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑濾餅，然后在100。C 11(TC下烘干，得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成 方法，其特征在于步驟一中螺環(huán)磷酰氯根據(jù)授權(quán)公告號(hào)為CN1158293C，專 利號(hào)為ZL02133071.9的《季戊四醇雙磷酸酯二酰氯的合成方法》制備而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的 合成方法，其特征在于步驟一中螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為`1.5~5: 1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的 合成方法，其特征在于步驟一中螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺的質(zhì)量比為3~4: 1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成 方法，其特征在于步驟一中有機(jī)溶劑為丙酮、己腈或丁酮。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或6所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃 劑的合成方法，其特征在于胺類催化劑為三乙胺、二甲胺、叔丁胺或者環(huán)己 胺。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成 方法，其特征在于步驟一中加熱至55"C 58'C。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑的合成 方法，其特征在于步驟一中加熱至56T:。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3、 6或8所述的螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型 阻燃劑的合成方法，其特征在于步驟二中抽洗3 5次。
全文摘要
螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑及其合成方法，它涉及膨脹型阻燃劑及其合成方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有膨脹型阻燃劑熱穩(wěn)定性差、阻燃效果差，以及現(xiàn)有膨脹型阻燃劑合成方法工藝復(fù)雜、能耗大的問題。本發(fā)明的膨脹型阻燃劑分子式為右式。本發(fā)明膨脹型阻燃劑的合成方法是一、將螺環(huán)磷酰氯和苯代三聚氰胺加入有機(jī)溶劑中，攪拌，加熱使其完全溶解后，保溫?cái)嚢杌亓?，再加入胺類催化劑保溫?cái)嚢杌亓?，得白色懸濁液；二、將白色懸濁液抽濾，再抽洗后烘干即得螺環(huán)磷酰苯代三聚酰胺酯膨脹型阻燃劑。本發(fā)明的膨脹型阻燃劑熱穩(wěn)定好，阻燃效果好，合成方法工藝簡單，能耗小。
文檔編號(hào)C09K21/00GK101613605SQ20091007255
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者向海旺, 姜大偉, 孫才英, 張慶波, 胡樹林, 董春梅, 邢海濤 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)