[发明专利]一种磷硅阻燃剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，尤其涉及一种磷硅阻燃剂的制备方法。

背景技术

PC/ABS合金具有PC、ABS二者的优良性能，并弥补了各自的不足，被广泛应用于很多领域。PC本身具有自熄性，燃烧时会放出CO₂，其阻燃性能优于一般塑料，然而ABS树脂是一种易燃的高分子，其水平燃烧速度很快，离火后仍然继续燃烧，燃烧后塑料软化烧焦，这就导致了PC/ABS合金的阻燃性能相比于PC较差。

现有技术中主要采用在加入PC/ABS合金磷-卤体系阻燃剂的方法，不仅提高其阻燃性能，而且磷-卤体系阻燃剂与塑料合金的融合性较好，提高了材料的冲击强度、耐应力开裂等力学性能。但是卤磷系阻燃剂受到高温时，产生大量烟雾、放出有毒及腐蚀性气体，环保性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可与PC/ABS合金很好的融合、显著提高材料的抗高温氧化性能并保护炭层下的基材免遭破坏、不会产生毒性气体的磷硅阻燃剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种磷硅阻燃剂的制备方法，其步骤为：

1)将季戊四醇与三氯氧磷在氮气保护下混合，加热回流，反应2-3h，抽滤、乙酸乙酯洗涤，真空干燥，得到化合物(Ⅰ)（季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯：白色粉末）；

2)在氮气保护下，将(Ⅰ)、(Ⅱ)（二乙氧基氨丙基硅甲烷）溶于乙腈，再加入三乙胺混合搅拌，回流反应3-4h，减压蒸馏，干燥得到最终产物（Ⅲ）。

磷硅阻燃剂的制备过程，其反应方程式为：

所述的季戊四醇与三氯氧磷按摩尔比为1：3.0-5.0。

所述的化合物（Ⅰ）、化合物（Ⅱ）与三乙胺的摩尔比例为1:2.4-3.0:4.3-5.0。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果：本发明产品可与PC/ABS合金很好的融合，受到高温时，硅氧链能促进体系在高温下成炭，炭层中的硅氧链节又有助于形成连续的、抗氧化的硅酸盐保护层，因而可显著提高材料的抗高温氧化性能并保护炭层下的基材免遭破坏，不会产生毒性气体，具备良好的环保友好性。

具体实施方式

实施例1

将0.5mol季戊四醇和1.7mol三氯氧磷加入到装有机械搅拌桨、氮气保护装置、蛇形冷凝管和尾气吸收装置的500ml三口烧瓶中。室温搅拌后，升温至80℃，搅拌2h，静止冷却至室温。将混合物抽滤后，乙酸乙酯洗涤，真空干燥后得到白色粉末状物质（Ⅰ）0.48mol。

在加氮保护的气氛下，将0.48mol（Ⅰ）与1mol（Ⅱ）溶于200ml乙腈，加入三乙胺2.1mol，装有机械搅拌桨、氮气保护和球形冷凝管的500ml三口烧瓶中，油浴加热3h，减压蒸馏，干燥得到最终产物（Ⅲ），反应收率92.2%，产物纯度94.8%。

实施例2

将1mol季戊四醇和3.3mol三氯氧磷加入到装有机械搅拌桨、氮气保护装置、蛇形冷凝管和尾气吸收装置的1000ml三口烧瓶中。室温搅拌后，升温至80℃，搅拌2.5h，静止冷却至室温。将混合物抽滤后，乙酸乙酯洗涤，真空干燥后得到白色粉末状物质（Ⅰ）0.96mol。

在加氮保护的气氛下，将0.96mol（Ⅰ）与2.5mol（Ⅱ）溶于500ml乙腈，加入三乙胺4.4mol，装有机械搅拌桨、氮气保护和球形冷凝管的1000ml三口烧瓶中，油浴加热4h，减压蒸馏，干燥得到最终产物（Ⅲ），反应收率90.2%，产物纯度93.6%。