[发明专利]一种混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法

说明书

一种混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法，属于阻燃材料技术领域，具体涉及混合型膦酸酯阻燃剂的生产工艺。在N₂氛围中，将含磷溶剂和五氧化二磷混合后再将体系冷却至室温，然后加入有机羟基化合物进行反应，得到中间体，冷却后再通入氧化烯烃，反应在停止通入氧化烯烃后继续进行，直至反应釜内压力下降至恒压时，再经老化、脱除低沸物，得混合型含磷多元醇阻燃剂。本发明工艺简单、无污染、反应条件温和、高产率，低成本。

技术领域

本发明属于阻燃材料的生产技术领域，具体涉及混合型膦酸酯阻燃剂的生产工艺。

背景技术

阻燃剂是一种用于改善易燃材料燃烧性能的特殊化工助剂。目前市场上常用的是含卤素化合物的添加型阻燃剂，使用时会释放具有腐蚀性、毒性的气体，污染环境和腐蚀设备，危害人体健康。而一般无卤含磷膦酸酯阻燃剂磷含量低，阻燃效果不明显，且耐水解稳定性差。因此，阻燃高效、耐水解和环保的无卤含磷聚醚多元醇阻燃剂是目前的研究的热门。一般含磷聚醚多元醇以含磷化合物、小分子醇和氧化烯烃为原料制得。

专利文献CN 103204876 A公布了一种低聚有机膦酸酯的制备方法，该方法制备步骤是：（1）将DMMP和P₂O₅在85～90℃下反应；（2）将步骤（1）得到反应液冷却至85～90℃，加入有机羟基化合物和亚磷酸三烷基酯；（3）在密闭反应釜中将步骤（2）得到的反应液加热至40～120℃，通入环氧乙烷，维持压力在0.1～1.0Mpa，通气2～3h；（4）当产物羟值在130～150mgKOH/g，酸值在5～25mgKOH/g之间时，停止反应，获得产物。

专利文献CN 103554473 A公布了一种含磷阻燃聚醚多元醇的制备方法，首先将磷酸和五氧化二磷倒入反应器中，然后将乙二醇滴入反应器中反应、熟化，最后环氧乙烷和环氧丙烷反应即得产品。

专利文献CN 104829823 A公布了一种含磷阻燃多元醇的制备方法，将五氧化二磷和小分子醇加热制得中间体，继续加入催化剂和环氧化物，得到含磷阻燃多元醇。

专利文献CN 103467732 A公布了一种含磷阻燃聚醚多元醇的制备方法，先用小分子醇类和氧化烯烃在催化剂作用下反应得到小分子聚醚，然后与含磷化合物混合，在催化剂作用下再与氧化烯烃反应，中和、脱水、精制得到含磷阻燃聚醚多元醇。

上述文献公布的含磷阻燃聚醚多元醇制备方法多以磷酸化试剂和小分子醇为原料，再通入氧化烯烃扩链。一方面这种方法制备的含磷聚醚多元醇酸值大，在配制成的泡沫组合料会中和部分叔胺催化剂，从而降低催化活性，且泡沫结构易坍塌。另一方面原料小分子醇与氧化烯烃反应会产生小分子醛类物质，这会导致产品气味重，而且用于聚氨酯发泡后的泡沫耐黄变性差，影响使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备工艺简单、无污染、反应条件温和、产率高的混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1）将含磷溶剂置于反应釜中，以N₂置换反应釜内氧气后，再将五氧化二磷投入反应釜中，投料结束后，将反应釜内体系升温至90℃，搅拌2～3h后，将混合体系冷却至室温；

2）向反应釜内以50g/h～150g/h的速度加入有机羟基化合物，以保持反应釜内温度不高于60℃，滴加结束后，在反应温度为60～100℃条件下反应2～6h，得到中间体；

3）待中间体冷却至室温，通入氧化烯烃，同时控制反应釜内压力缓慢上升，使反应釜最终压力维持在0.01～0.2 MPa；

4）反应在停止通入氧化烯烃后继续进行，直至反应釜内压力下降至恒压时，再经2h老化后，脱除低沸物，获得混合型含磷多元醇阻燃剂。