[发明专利]含N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂及其应用

说明书

本发明涉及到一种含N,N‑二(6‑氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂的改进合成方法。该方法包括下述步骤：将己二胺溶解于溶剂中，搅拌下缓慢滴加苯基磷酰二氯的溶液中，滴加完毕升温反应一定时间后，冷却过滤，固体再溶于乙醇中加入2倍摩尔量三乙胺搅拌中和，过滤，滤液除溶剂及真空干燥即得目标产品，产率为52～68%。

技术领域

本发明属于有机磷阻燃剂的化学合成技术，具体涉及一种可工业化生产含N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂及其合成方法和用其制备的阻燃聚酰胺。

技术背景

聚酰胺纤维具有断裂强度高、耐磨好、密度低、吸湿高、染色好等优点，在高端服饰、军警用品和工业丝等领域具有不可替代的地位，我国聚酰胺纤维的产量已占全球产量的近50％。作为化学纤维主要品种的聚酰胺纤维阻燃开发落后于聚酯纤维和再生纤维素纤维。目前国内外对阻燃聚酰胺研发大多集中于树脂领域，未见阻燃聚酰胺纤维商品化产品成功开发的实例，也未见成纤聚酰胺专用且环境友好含双官能团的反应型阻燃剂商品化成功开发的实例。

与其它阻燃剂相比，N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺属于无卤环保型含磷阻燃剂，常用于制备本征阻燃的环氧、聚氨酯和聚酰亚胺，具有阻燃效果好、阻燃效果持久且对力学性能影响较小[TW401433B]。根据已有报道，N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺主要有两种合成方法:1，苯基磷酰二氯与3倍摩尔比以上的二胺反应直接得到，其中过量的己二胺作为缚酸剂[CN10453222]；2，苯基磷酰二氯与2倍摩尔比的己二胺反应得到，同时使用2倍摩尔比的三乙胺或其他碱作为缚酸剂[CN10450985]。这两种合成方法使用的反应原料均为双官能团结构，在碱性条件下，生成的苯基磷酰二胺与苯基磷酰二氯仍然可进行后续反应，因此产物中存在苯基磷酰二氯与烷基二胺的寡聚物。除此之外，上述合成技术在合成阻燃剂N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺时会出现明显的弊端：己二胺与苯基磷酰二氯会优先发生分子内磷酰胺环化反应，生成环状化合物N，N-苯基磷酰环己二胺，目标结构产率较低，生产成本高，使得苯基磷酰二胺类阻燃剂难以工业化应用。因而开发一种产率高、纯度高、工艺简单、生产设备要求低的新工艺对N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺的工业化应用是及其必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，首先提供一种聚酰胺用反应型磷氮阻燃剂。

含N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂，该阻燃剂的结构式为

该阻燃剂还包括则的摩尔比为1.0～4.0:1。

所述的，的摩尔比为3.0:1。

所述的阻燃剂中还包含有副产物成分，所述的副产物成分包括所述的杂质成分的含量不得高于0.5％。

本发明提供的N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂的合成方法，其特征在于该方法的工艺步骤和条件如下：

室温条件下，分别将己二胺、苯基磷酰二氯溶于有机溶剂中，在搅拌下将己二胺的有机溶液滴加到苯基磷酰二氯的有机溶液中，滴加完后升温至一定温度反应一段时间，反应完成后冷却至室温，过滤，使用溶剂将滤饼洗涤三次，将得到的固体溶于醇后经加入二倍苯基磷酰二氯摩尔量的三乙胺搅拌中和，过滤，将得到的滤液使用真空旋蒸干燥即可制备得到N,N-二(6-氨基己基)苯基磷酰二胺阻燃剂粗品，将阻燃剂粗品使用乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂洗涤纯化，乙酸乙酯与石油醚混合溶剂比例为1:1～5，洗涤过程可有效除去产品中少量的副产物、己二胺及三乙胺，得到目标产物的优等品。

以上方法中所用的有机溶剂包括氯仿、乙腈、二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种。

以上方法中苯基磷酰二氯：己二胺的摩尔比为1:2～2.05。

以上方法中反应温度为40-80℃，反应时间为4-16小时。优选反应的温度为60-70℃，反应时间为4-6小时。