[发明专利]一种膦酸酯二醇及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种膦酸酯二醇及其制备方法和用途，采用甲基膦酸二甲酯和1,6‑己二醇为反应原料进行液相缩聚反应获得。该方法具有操作简单，分子量分布窄，所得产品化学活性高，阻燃性能优良。

技术领域

本发明涉及阻燃剂领域，特别是涉及一种磷系阻燃剂。

背景技术

反应性阻燃剂主要分为卤化化合物，含磷化合物，含硅化合物和含氮化合物。因为卤代化合物可能释放有毒气体和腐蚀性烟雾，所以无卤阻燃剂对环境更加友好。其中，由于含磷阻燃剂具有多重优势，包括高效阻燃性和更少的烟雾释放，被认为是最有前途的。根据上述结果，Celebi等人通过制备聚氨酯涂料的三个步骤合成了膦苯基二羟基。当聚氨酯涂料的膦含量为1.5％时，其极限氧指数(LOI)值达到29，并且其炭产率提高。然而，膦苯基二羟基的合成过程太复杂，并且其熔点太高(140℃)。Rao等合成了用于柔性聚氨酯泡沫的液态含膦低聚多元醇，然而，该低聚多元醇是由苯基膦二氯化物制备的，其原料价格昂贵，工业化价值不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种膦酸酯二醇及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种膦酸酯二醇的制备方法，采用甲基膦酸二甲酯和1,6-己二醇为反应原料进行液相缩聚反应获得。

本申请中的合成路线图如下：

根据本发明上述所述的制备方法，所述液相缩聚反应中采用有催化剂，催化剂为金属钠或甲醇钠中的一种。

催化剂的用量为催化用量，根据本发明上述所述的制备方法，催化剂的添加量不超过反应原料的总质量的2wt％，优选地，其可以为0.05wt％～2wt％。

根据本发明上述所述的制备方法，甲基膦酸二甲酯和1,6-己二醇的摩尔比小于1。即在本申请技术方案中，反应原料中的1,6-己二醇的用量更多，过量存在。当反应原料的摩尔比变化时，反应所得目标产品膦酸酯二醇PADE的聚合度将会明显不同，并且随着聚合度的增加，所得目标产品的黏度也随之增大，其化学活性却相应地降低。作为反应型阻燃剂时使用时，聚合度n小于等于3，分子量以300-700为宜，为了获得上述所述分子量范围，在一个更优选地实施例中，甲基膦酸二甲酯和1,6-己二醇的摩尔比为1：(1.3～2)。

根据本发明上述所述的制备方法，所述液相缩聚反应在氮气或惰性气体保护下进行。

根据本发明上述所述的制备方法，所述液相缩聚反应在加热条件下进行。优选地，液相缩聚反应的温度为120℃～160℃。

根据本发明上述所述的制备方法，反应的时间可以根据具体的情况进行设定，为了保证反应的进行完全，反应时间至少为1小时，如反应时间为2小时、3小时或4小时。优选地，液相缩聚反应时间为2～4h。

根据本发明上述所述的制备方法，本发明中的制备方法还包括在液相缩聚反应后对产物进行后处理的步骤。所述后处理的步骤为对产物进行减压蒸馏直至无液体馏出。蒸馏过程中蒸出反应生成的甲醇，经蒸馏后获得浅色透明粘稠液体即为目标产物。

根据本发明上述所述的后处理的技术方案，减压蒸馏时的压力为1～5kPa。

根据本发明上述所述的后处理的技术方案，减压蒸馏时的温度可以根据实际情况进行设定，以能够蒸出甲醇获得目标产物为准，优选地，减压蒸馏时的温度为150℃～180℃。减压蒸馏的时间可以根据具体情况进行设定，以保证目标产物的纯度，在150℃～180℃下进行减压蒸馏的时间至少为3h，如可以为3h～6h。

本发明还提供了一种由上述制备方法获得的膦酸酯二醇。