[发明专利]DOPO亚乙烯基桥链衍生物制备方法、阻燃剂及阻燃高分子材料

说明书

本发明公开了一种DOPO亚乙烯基桥链衍生物制备方法、阻燃剂及阻燃高分子材料，该方法至少包括以下步骤：在含有DOPO类化合物和环状碳酸酯的反应体系中，DOPO类化合物和环状碳酸酯发生反应，得到所述DOPO亚乙烯基桥链衍生物。该方法能高效、低能耗、简单方便地制备得到DOPO亚乙烯基桥链衍生物。本发明的另一方面还提供了包含该方法制备产物的阻燃剂以及包含该方法制备产物的阻燃高分子材料。

技术领域

本发明涉及一种DOPO亚乙烯基桥链衍生物制备方法、阻燃剂及阻燃高分子材料，属于阻燃剂制备领域。

背景技术

高分子材料广泛地用于电子电器，汽车，建筑，纺织等行业。但由于高分子材料具有可燃性，实际使用时需要添加阻燃剂，以达到防火安全的要求。膦酸酯特别是9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)桥链衍生物阻燃剂由于阻燃效率高、对环境友好受到了重视。

美国专利9522927报道了亚乙烯基桥链结构的DiDOPO，其制备过程使用了DOPO和二氯乙烷以及昂贵的强碱作为反应物，产率低，成本高昂。

美国专利9562063报道了使用DOPO和直链脂肪族二元醇来制备亚烷烯基桥链结构DiDOPO的方法，该工艺简单，但反应时间接近20小时，且短链二元醇譬如1，2-乙二醇在高温下回流严重，能源消耗大。

WO2017119303A1报道了DOPO加成到乙烯基DOPO衍生物(DOVP)上制备亚乙烯基桥链结构的DiDOPO，但DOVP的制备难度较大。

现有亚乙烯基桥链结构的DiDOPO制备方法存在以下问题：制备成本高、产率低、反应时间长、反应过程中原料回流严重能源消耗大、制备过程环境不友好，原料不易获取。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种DOPO亚乙烯基桥链衍生物制备方法，该方法能高效、低能耗、简单方便地制备得到DOPO亚乙烯基桥链衍生物。

一种DOPO亚乙烯基桥链衍生物制备方法，至少包括以下步骤：在含有DOPO类化合物和环状碳酸酯的反应体系中，DOPO类化合物和环状碳酸酯发生反应，得到所述DOPO亚乙烯基桥链衍生物；

所述DOPO亚乙烯基桥链衍生物选自具有如式(I)所示化学式的化合物中的至少一种：

所述环状碳酸酯选自具有式(II)所示化学式的化合物中的至少一种：

其中，R₁，R₂独立地选自H、C₁～C₁₈的烷基或C₆～C₁₈的芳基。优选地，R₁，R₂独立地选自H、C₁～C₁₈的烷基或C₆的芳基。更优选地，R₁或R₂为氢，且m＝n＝k＝p＝0。特别优选地，R₁和R₂均为氢，且m＝n＝k＝p＝0。

所述DOPO类化合物选自具有式(III)和/或式(IV)所示化学式的化合物中的至少一种：

其中，R₃，R₄，R₅和R₆独立地任选自C₁～C₁₈的烷基或C₆～C₁₈的芳基；m，n，k和p独立地任选自0、1、2、3或4。

本制备方法的反应方程式如下：