[发明专利]有机磷类阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机磷类阻燃剂及其制备方法。所述有机磷类阻燃剂是通过在双酚A和甲醛反应时，将四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％，从而使制得的所述有机磷类阻燃剂与多种合成树脂间具有优异的分散性及相容性，由于其具有的高分解温度，使其耐热性优异，因而使其在合成树脂的加工温度下也不会发生分解。

背景技术

一般用于合成树脂的阻燃剂有卤素类阻燃剂和非卤素类阻燃剂等。

卤素类阻燃剂主要使用含有澳(Br)的溴类阻燃剂，其与作为辅助阻燃剂的三氧化锑等金属化合物混合使用。在卤素类阻燃剂的情况下，虽然容易确保阻燃性，但是其具有下列缺点：与树脂间的相容性差，在挤出机中滞留而引起的分解会产生碳化物，并且在加工及燃烧时会产生氢溴酸、二噁英、苯并呋喃等有害的毒性气体。因此，卤素类阻燃剂存在对产品物性、制备工艺及稳定性造成不良影响的缺点。

非卤素类阻燃剂可例举无机水合物、氮化合物及有机磷类阻燃剂等，但为无机水合物的情况，为了让其发挥充分的阻燃效果，需要使用过量的无机水合物，从而会导致发生不容易成型加工的问题，当为氮化合物的情况下，不仅阻燃效果多少会有些不足，而且在燃烧时有可能会产生有毒气体。

与此相反，有机磷类阻燃剂一般阻燃性优异，虽然其对热的稳定性存在不足，还有需要改进的地方，但其已被认定为能够替代卤素阻燃剂的最为优选的替代品。

特别是本发明的9，10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO，9，10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)作为具有代表性的有机磷类化合物，在美国授权专利第4,280,951号专利中公开了有关DOPO及各种DOPO衍生物的制备方法，并且正积极展开对利用所述DOPO及各种DOPO衍生物的阻燃剂的制备方法的研究。

此外，美国授权专利第4,618,693号专利公开了一种将DOPO和对苯醌进行反应制备一种新环形有机磷类化合物。但上述文献中提及的有机磷类化合物在制备时采用的原料价格昂贵，因此在商业上容易使用存在难度。

并且，美国授权专利第4,086,206号提到了将DOPO和甲醛反应，制备得到DOPO-甲醛后，再与三聚氰胺进行缩聚反应，从而制备得到一种新的磷类阻燃剂的方法，但是上述文献中的有机磷类化合物仍然存在因分解温度低，从而使得阻燃效果及热稳定性降低的问题，并且在商业化方面也存在难度。

因此，实际情况为在耐热性方面还需要进一步改善，为了能够克服耐湿性差及由分解温度低引起的耐热性降低等现有技术中存在的问题，有必要提供一种具有优异耐热性的有机磷类阻燃剂。

发明内容

需要解决的问题

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机磷类阻燃剂及其制备方法。所述有机磷类阻燃剂是通过在双酚A和甲醛反应时，将四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％，从而使制得的所述有机磷类阻燃剂与合成树脂间具有优异的分散性及相容性，并且因其具有的高分解温度，使其耐热性优异，因而使其在合成树脂的加工温度下也不会发生分解。

本发明的另一目的在于提供一种具有相同物性的有机磷类阻燃剂的商业化制备方法：在制备有机磷类阻燃剂时，通过对反应物的分析来确认反应终点，将作为反应产物的四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％，克服了反应产物中不稳定物质的组成问题。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种有机磷类阻燃剂及其制备方法。所述有机磷类阻燃剂是通过在双酚A和甲醛反应时，将四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％，从而使制得的所述有机磷类阻燃剂具有高分解温度，在用于多种合成树脂的情况下，具有优异的分散性及相容性，还具有优异的耐热性，使其在合成树脂的加工温度下也不会发生分解。

并且，本发明人在制备有机磷类阻燃剂时，通过对反应物的分析来确认反应终点，将作为反应产物的四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％，克服了反应产物中不稳定物质的组成问题，确认了耐热性及对于合成树脂的分散性非常优异，从而完成了本发明。

下面对本发明进行更详细的说明。

本发明涉及有机磷类阻燃剂及其制备方法，其特征在于包括下列步骤：

a)使双酚A和甲醛反应；

b)向有机溶剂中加入上述反应物，从而提取反应产物；

c)在上述反应产物中加入膦类或磷酸酯类化合物进行缩聚反应，

其中，在所述双酚A和甲醛反应的步骤中将四羟甲基双酚A的含量控制为50-90重量％。