[发明专利]羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种P-N协同阻燃无卤化合物及其制备工艺，具体涉及一种羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物及其制备方法，该化合物可作聚酯类、聚酰胺类、环氧树脂、玻璃钢树脂、涂料(水溶性、油溶性)等的阻燃之用。 

背景技术

目前，随着全球阻燃无卤化的呼声越来越高，长期以来为人们认可的卤系阻燃剂正面临着巨大挑战，而绿色环保型磷氮系膨胀型阻燃剂越来越受到消费者青睐，尤其是有机膦型阻燃剂，因其含有C-P键，化学稳定性较高，耐水、耐溶剂抽出，阻燃性能高，且低烟，低毒的特性，正成为当前阻燃剂开发研究的热点，但现在国内有机膦阻燃剂研究较少，性能突出的类似有机阻燃剂品种在市场上尚未推出。截止目前，我国工程尼龙、PBT、电器薄型电子线路板领域主要采用克莱恩公司生产的高价有机瞵阻燃剂，其合成工艺复杂，成本高，售价高昂。 

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物，其合成工艺简单，物化性能稳定，阻燃效能高，与高分子材料共溶性好，可克服现有技术中的不足。 

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物，其特征在于，该聚合物的结构如下式所示： 

其中，n＞1。 

本发明的另一目的在于提出一种羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物的合成方法，其工艺简单，便于控制，易于规模化生产，且原料廉价易得，设备简单，成本低廉，其技术方案如下： 

如上所述羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物的制备方法，其特征在于，该方法为： 

在135℃～160℃的温度条件下，使摩尔比为1∶0.95～1.05的羧乙基苯基次膦酸和哌嗪于氮气保护的环境内直接反应或在水或有机溶剂中持续反应2～8h，脱去反应生成水，而后进行提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

具体而言，该方法为： 

以羧乙基苯基次膦酸和哌嗪为原料，使之在氮气保护的条件下，缓慢升温至135℃～140℃持续反应2～4h，其后升温至155～160℃继续反应2～4h，脱去反应生成水，而后对反应物进行冷却，提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

进一步的，该方法具体为： 

以羧乙基苯基次膦酸和无水哌嗪为原料，使之在氮气保护的条件下，缓慢升温至135℃～140℃持续反应2～4h，其后升温至155～160℃继续反应2～4h，而后在真空条件下反应0.5～1h，脱去反应生成水，最后对反应物进行冷却、提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

更进一步的，该方法具体为： 

将羧乙基苯基次膦酸和哌嗪溶于水中，使之在氮气保护的条件下，缓慢升温至水蒸发后，继续升温至135℃～140℃反应2～4h，而后升温到155～160℃反应2～4h，脱去反应生成水，其后对反应物进行冷却、提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

另外，该方法可为： 

将羧乙基苯基次膦酸和哌嗪加入二甲苯中，使之在氮气保护的条件下，缓慢升温至140℃回流反应6～8h，脱去反应生成水，其后对混合反应物进行冷却、提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

该方法还可为： 

将羧乙基苯基次膦酸和哌嗪加入二氯苯中，使之在在氮气保护的条件下，缓慢升温至135℃～140℃反应2～4h，其后升温到155～160℃反应2～4h，脱去反应生成水，而后对混合反应物进行冷却、提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

该方法还可为： 

将羧乙基苯基次膦酸和哌嗪加入高沸点溶剂油中，使之在氮气保护的条件下，缓慢升温至135℃～140℃反应2～4h，其后升温到155～160℃反应2～4h，脱去反应生成水，而后对混合反应物进行冷却、提纯、干燥处理，制成羧乙基苯基次膦酸哌嗪聚合物。 

上述取产物进行提纯、干燥处理的具体过程为：将滤饼于有机溶剂中浸泡后，再进行真空干燥处理；或，将产物于小分子醇中溶解后，再加入共沉淀剂，最后进行真空干燥处理。 

所述有机溶剂和共沉淀剂为丙酮，丁酮，乙醚，乙酸乙酯或乙酸甲酯。 

所述提纯、干燥处理的工艺为：将固体以丙酮等有机溶剂洗涤后，而后过滤混合物，将滤饼进行真空干燥处理。