[发明专利]含活性环氧基团的二烷基次膦酸酯化物及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种含活性环氧基团的二烷基次膦酸酯化物及其制备和作为阻燃剂、制备阻燃材料中的应用。结构如下式(I)、(II)任一所示：式(I)、(II)中，R₁、R₂分别独立选自C₁‑C₂₄的烷基、环烷基、芳基或烯基，R₃独立地选自C₁‑C₁₀的直链或支链亚烷基，或者C₆‑C₁₀的亚芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基，m为1‑3的整数，n为1‑3的整数。制备方法：以二烷基次膦酸金属盐和卤代环氧化合物为原料反应得到。本发明优点：同时具有二烷基次膦酸和环氧活性基团两种结构；活性环氧基团，可制备醇、酯和环氧树脂；可以用作阻燃剂，单独使用或者与其它阻燃剂混合后使用。

技术领域

本发明涉及二烷基次膦酸酯化物领域，具体涉及一种含活性环氧基团的二烷基次膦酸酯化物及其制备和应用。

背景技术

有机磷酸酯是有机磷系的主要品种，其主要由磷酸、亚磷酸、甲基膦酸等与醇反应得到有机磷酸酯类。常见的有机磷酸酯有磷酸三乙酯、亚磷酸三甲酯、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯等。

次磷酸的有机磷酸酯报道较少，二烷基次膦酸的酯报道更少，而含有环氧基团的二烷基次膦酸酯未见报道。而次磷酸及其衍生物由于具有较好的阻燃性能，已广泛应用。但较多的是次磷酸及其衍生物的金属盐(如公开号为CN1660857A、CN106967116A的专利技术等)应用较多，而这些金属盐类化合物由于没有反应活性，通常是以填充物的形式加入的到聚合物基体中，添加量较大，而反应性阻燃剂由于与基体聚合物可发生反应，阻燃结构进入聚合物分子链上，具有更高的阻燃效率，可大幅降低阻燃剂的用量。另外，盐类化合物通常是固体粉末，对于一些要求透明的应用体系则不能适用。因此，开发具有反应活性，又是液体的阻燃剂是很有必要的。

二烷基次膦酸基团具有较佳的阻燃特性，环氧基团具有继续开环反应的反应活性，二者结合可以发挥出阻燃特性和环氧活性的两种特点，同时这类化合物与金属盐不同，常温通常是液体。因此满足既有反应活性，又是液体，并有阻燃功能。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种含活性环氧基团的二烷基次膦酸酯化物，相较于次磷酸及其衍生物的金属盐类阻燃剂，含有可反应性活性环氧基团，阻燃效率高，且为液体可满足透明应用等优点；且分子中同时含有两个P-C键，不属于国际禁化武组织重点监控的化学品，生产及推广使用方便。

一种含活性环氧基团的二烷基次膦酸酯化物，结构如下式(I)、(II)任一所示：

式(I)、(II)中，R₁、R₂分别独立选自C₁-C₂₄的烷基(包括链烷基等)、环烷基、芳基或烯基，R₃独立地选自C₁-C₁₀的直链或支链亚烷基，或者C₆-C₁₀的亚芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基，m为1-3的整数，n为1-3的整数。

R₁、R₂分别包括但不限定于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、苯基、烯基等。

R₃包括但不限定于：亚甲基、亚乙基、亚苯基等。

本发明提供了一种未见文献报道的新型有机磷酸酯化合物，在其结构式中，具有两个核心特征结构，即，二烷基次磷酸结构和环氧结构。二烷基次磷酸结构具有很好的阻燃性，而环氧结构具有反应活性，可以与多种有机基团发生开环反应，形成醇或酯，或者作为环氧树脂的单体，用于制备环氧树脂聚合物。同时该结构化合物通常是液体，应用于聚合物中不影响材料的透明性。