聚氨酯用反应型膨胀型阻燃剂及其合成方法

摘要

本发明公开了聚氨酯用反应型膨胀型阻燃剂及其合成方法，涉及阻燃剂技术，尤其涉及一种同时含有酸源、炭源和气源且含有活性基团羟基的新型膨胀型阻燃剂。聚氨酯用反应型膨胀型阻燃剂，化学名称命名为3,9-二{N,N-二（2-羟乙基)-氨基}-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷螺环-3,9-二氧-[5,5]-十一烷，结构式如式（Ⅰ）所示：式（Ⅰ），合成方法是：将3,9-二氯-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷螺环-3,9-二氧-[5,5]-十一烷加入到水中，0~5℃下滴加二乙醇胺和三乙胺，50~60℃反应4~6小时，减压浓缩，纯化，真空干燥后即得阻燃剂。本发明阻燃剂集磷、氮、炭于一体，具有较高的磷、氮阻燃成分，不含卤素，无毒环保，成炭性好，与聚氨酯体系相容性好，工艺简单，合成条件温和，适于工业化实施。

主权项

1. 一种聚氨酯用反应型膨胀型阻燃剂的合成方法，其特征是包括如下步骤：(1) 将化学式为3,9-二氯-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷螺环-3,9-二氧-[5,5]-十一烷的氯化螺环磷酸酯，其结构式如式（Ⅱ）所示，与水按照0.2 g/mL的配比加入到反应器中，剧烈搅拌3~5分钟，使得氯化螺环磷酸酯在水中均匀分散，制得悬浊液；式（Ⅱ）(2) 取与氯化螺环磷酸酯摩尔比为2~3:1的二乙醇胺溶于水中，制得二乙醇胺溶液，所用水的体积与步骤(1)中水的体积比为1:1~3；(3) 在0~5 ℃，剧烈搅拌下，将步骤(2)制备的二乙醇胺溶液逐滴加入步骤(1)制得的悬浊液中；(4)取与氯化螺环磷酸酯摩尔比为2:1的缚酸剂三乙胺，滴入步骤(3)所得的反应体系中，滴毕，升高温度至50~60 ℃，反应4~6小时，期间反应液逐渐由白色浑浊变为澄清的淡黄色溶液；(5) 将步骤(4)所得到的溶液冷却至室温，过滤，40~70℃下减压浓缩至溶液体积不再变化，得黄色粘稠状液体，用二氯甲烷洗涤5次，以提纯产物；(6) 将步骤(5)所得到的产物60℃下真空干燥24小时，得到亮黄色的粘稠状液体，即为聚氨酯用反应型膨胀型阻燃剂，化学名称命名为3,9-二{N,N-二（2-羟乙基)-氨基}-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷螺环-3,9-二氧-[5,5]-十一烷，结构式如式（Ⅰ）所示：式（Ⅰ）。