專利名稱：二(1,3－二鹵－2－丙基)－2,2－二甲基－3－鹵丙基磷酸酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型鹵代烷基磷酸酯，具體地說是一種二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯。
目前常用于阻燃軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的鹵代磷酸酯類阻燃劑有三(2-氯乙基)磷酸酯、三(1，3-二氯-2-丙基)磷酸酯及三(1-氯-2-丙基)磷酸酯等，所含的鹵族阻燃元素中只有氯，其理論氯的含量分別為37.25％、49.38％及33.0％，它們的阻燃效率仍不夠理想，有時(shí)引起軟泡“焦化”，對軟泡機(jī)械性能的不利影響也仍需降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型鹵代烷基磷酸酯，同時(shí)含有兩種阻燃鹵素，鹵素總含量達(dá)50％以上，阻燃效率有所提高，不引起軟泡“焦化”，對軟泡機(jī)械性能影響小，且通過了Ames試驗(yàn)。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的。
一種二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯，其結(jié)構(gòu)式為
X代表鹵素。其合成方法在反應(yīng)器中，加入定量的三鹵化磷，冷卻到-10～10℃，加入新戊二醇溶于二氯甲烷形成的溶液，加料畢，升溫至20～60℃，反應(yīng)1-4h，再加入等摩爾量的鹵素，同時(shí)控制反應(yīng)溫度在-10～10℃，再反應(yīng)3～8h，然后加入催化劑Lewis酸，再升溫40～80℃時(shí)，開始加入稍過量的環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)完畢后，原液經(jīng)堿洗、水洗至中性，減壓蒸餾、干燥即得成品。該產(chǎn)品是一種阻燃劑，特別適用于聚氨酯軟泡的阻燃劑。
本發(fā)明提供的二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯阻燃劑，同時(shí)含有(溴及氯)兩種阻燃鹵素，兩者總含量達(dá)50％以上，沒有致癌效應(yīng)。在實(shí)際使用時(shí)，添加量為多元醇的12～15％時(shí)，與不含阻燃劑的聚氨酯軟泡相比，不引起軟泡“焦化”，LOI值增加7～8個(gè)百分點(diǎn)，燃燒速率由1.62mm/s，降低到0.52mm/s，機(jī)械性能與未加阻燃劑的產(chǎn)品基本接近。阻燃劑性能指標(biāo)如下酸度0.20mg KOH/g，密度1.460g/cm(25℃)，折射率1.4812(n25D)，水含量＜0.2％。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明詳細(xì)說明。
實(shí)施例。
在一個(gè)三口燒瓶中，加入定量的三氯化磷，冷卻至-10～10℃，逐滴加入新戊二醇溶于二氯甲烷形成的溶液，加料畢，撤去冰浴，升溫到20～60℃，反應(yīng)1-4h，再逐滴加入等摩爾量的溴素，在溴素滴加過程中，可以通過冰浴控制反應(yīng)溫度在-10～10℃，再反應(yīng)3-8h，然后加入催化劑量的Lewis酸，攪拌均勻。當(dāng)升溫至40～80℃時(shí)，開始滴加稍過量的環(huán)氧氯丙烷。反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)原液經(jīng)堿洗、水洗至中性，減壓蒸餾、干燥即得成品。其產(chǎn)品為A、B、C三者的混合物，其摩爾比為1.0∶1.5∶1.0。
該產(chǎn)品的總收率約為89％，其IR圖譜如

圖1所示
元素分析結(jié)果如下C26.21％(25.71％)H4.11％(3.90％)Br32.03％(31.16％)Cl21.54％(20.74％)(括號內(nèi)數(shù)值為理論值)。
性能指標(biāo)如下酸度0.20mg KOH/g密度1.460g/cm3(25℃)折射率1.4812(n25D)水含量＜0.2％。
由于該產(chǎn)品含磷量較高，分子量較大，具有揮發(fā)性低，熱穩(wěn)定性高，對水和堿溶液穩(wěn)定，能和大多數(shù)有機(jī)聚合物互溶等特點(diǎn)，因此，是一種良好阻燃劑。采用此阻燃劑時(shí)，中密度聚醚型軟質(zhì)泡沫塑料一步法發(fā)泡工藝的基本配方如下
軟泡的基本配方采用重量比，密度29～35Kg/cm3從上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在聚氨酯軟泡中使用時(shí)，加工性較好，對泡沫體的物理機(jī)械性能影響較小，不易焦燒，持久性好。在使用時(shí)的阻燃性能，氧指數(shù)LOI的測定結(jié)果見下表
從上表看出，由于其自身的特點(diǎn)，特別適合于聚氨酯軟泡的阻燃。在軟泡中加入多元醇的12％的這種阻燃劑，就可以使氧指數(shù)大于23，泡沫體具有明顯的自熄性。當(dāng)聚氨酯發(fā)泡配方中該阻燃含量為15％時(shí)，氧指數(shù)達(dá)到最佳值。與不含阻燃劑的聚氨酯軟泡相比，LOI值增加了7～8個(gè)百分點(diǎn)。因此，在聚氨酯軟泡中，添加多元醇的12～15％的這種阻燃劑為最佳。
為了更準(zhǔn)確地評定實(shí)際使用條件下的著火危險(xiǎn)性和機(jī)械性能影響情況，在這種阻燃劑添加量為多元醇的12％時(shí)，做了聚氨酯軟泡的水平燃燒試驗(yàn)和機(jī)械性能測試，其結(jié)果如下表
結(jié)果表明，阻燃聚氨酯軟泡的阻燃性能和物理機(jī)械性能均為良好。
權(quán)利要求
1.一種二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯，其結(jié)構(gòu)式為
X代表鹵素。
2.一種二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯的合成方法，其特征在于反應(yīng)器中，加入定量的三鹵化磷，冷卻到-10～10℃，加入新戊二醇溶于二氯甲烷形成的溶液，加料畢，升溫至20～60℃，反應(yīng)1-4h，再加入等摩爾量的鹵素，同時(shí)控制反應(yīng)溫度在-10～10℃，再反應(yīng)3～8h，然后加入催化劑Lewis酸，再升溫40～80℃時(shí)，開始加入稍過量的環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)完畢后，原液經(jīng)堿洗、水洗至中性，減壓蒸餾、干燥即得成品。
3.一種二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯的用途，其特征在于是一種阻燃劑。
4.如權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于特別適用于聚氨酯軟泡的阻燃劑。
5.如權(quán)利要求3或4所述的用途，其特征在于在聚氨酯軟泡中加入為多元醇的12％～15％的二(1，3-二鹵-2-丙基)-2，2-二甲基-3-鹵丙基磷酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型鹵代烷基磷酸酯,具體地說是一種二(1,3－二鹵－2－丙基)－2,2－二甲基－3－鹵丙基磷酸酯,其結(jié)構(gòu)式如下:X代表鹵素。其合成方法:采用新戊二醇與三鹵化磷反應(yīng),再加入鹵素繼續(xù)反應(yīng),然后加入催化劑Lewis酸,升溫40～80℃時(shí),開始加入稍過量的環(huán)氧氯丙烷。該成品是一種阻燃劑,特別適合于聚氨酯軟泡的阻燃,與不含阻燃劑的相比,LOI值增加7～8個(gè)百分點(diǎn),燃燒速度降低到0.52mm/s,機(jī)械性能與未阻燃產(chǎn)品基本接近。
文檔編號C08K5/521GK1203236SQ9810159
公開日1998年12月30日 申請日期1998年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月27日
發(fā)明者歐育湘, 高富業(yè) 申請人:歐育湘