[发明专利]3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机次膦化合物及其制备方法，具体涉及一种3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐及其制备方法，该化合物可用作聚酯、聚酰胺、环氧树脂、玻璃钢树脂、涂料等的阻燃剂。

背景技术

目前，由于无卤有机膦阻燃剂具有低烟、低毒、无污染等优点而受到人们的青睐，对环保型有机膦阻燃剂的开发已成为阻燃技术领域中的一个研究热点。然而国内的有机膦阻燃剂发展比较滞后，性价比优良的有机膦阻燃剂市场上有很强的急需性，因此严重阻碍了相关产业的发展。又由于高分子材料品种较多而要求相适应的阻燃剂品种也较多，新型有机膦阻燃剂存在着开发的亟待性。本发明结构含有C-P键，还含有芳环结构，这些特点给本发明化合物带来了很好的热稳定性、与材料有较好的相容性、高效阻燃性、优良的机械加工性。

发明内容

本发明的目的之一在于提出3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐化合物，其物理化学性能稳定、无毒、阻燃效能高、与高分子材料相容性好，可克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐，其特征在于，该化合物的结构如下式所示：

式中R为乙基或丙基；M为Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Fe，Mn，Li，Na或K金属离子，q为M的化合价。

本发明的另一目的在于提出3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐的制备方法，其工艺简单、易于规模化生产，且原料廉价易得，设备投资少，成本低廉，其技术方案如下：

(1)在溶剂中，自由基引发剂存在下，将适当摩尔比的次磷酸或次磷酸的碱金属盐与烯丙基苯基烯丙基醚在一定温度下反应，得到3-次膦酰基丙基苯基-3-次膦酰基丙基醚，接着在一定温度下控制压力0.6Mp通入烯烃，并同时连续压入一定摩尔比的自由基引发剂，反应得到3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚或其碱金属盐，产物不经分离再与金属化合物在适当温度下反应，而后经纯化得到相应的3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐。

所述的溶剂为乙酸或水和乙酸的混合物。

所述的适当摩尔比的烯丙基苯基烯丙基醚与次磷酸或次磷酸的碱金属盐摩尔比为1∶1.5～1∶2.5。

所述的烯烃为乙烯或丙烯。

所述的自由基引发剂为过氧化二苯甲酰，2，2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸化物，苯甲酸过氧化叔丁酯，偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。

所述的一定摩尔比的自由基引发剂为次磷酸或次磷酸的碱金属盐与自由基引发剂的摩尔比是50∶1-25∶1。

所述的一定温度为80-110℃。

所述的适当温度为70-120℃。

所述的金属化合物为Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Fe或Mn的金属氧化物、金属氢氧化物、金属碱式氧化物、金属硫酸盐、金属乙酸盐、金属硝酸盐或金属氯化物。

所述纯化处理为过滤，滤饼用水洗，干燥。

合成原理如下式所示：

其中n为2-3；R为乙基或丙基；M为Mg，Ca，Al，Sb，Sn，Ge，Ti，Zn，Ce，Fe，Mn，Li，Na或K金属离子；q为M的化合价。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

①由于本发明有机次膦阻燃剂3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐的组成含有C-P键，含磷量高，还含有电子结构多向性的芳环单元，这些特点给目标化合物带来了很好的热稳定性、与材料有较好的相容性、易成炭防滴落性、高效阻燃性、优良的机械加工性；

②本发明的3-烷基次膦酰基丙基苯基-3-烷基次膦酰基丙基醚金属盐从简单的原料，通过加成反应合成该系列高效有机膦阻燃剂，没有任何副产物生成，不产生三废污染，是先进的绿色合成工艺；

附图说明

为了进一步说明产品的结构和性能特给出如下附图。

1、3-乙基次膦酰基丙基苯基-3-乙基次膦酰基丙基醚的红外光谱图，详见说明书附图图1；

图1表明，3528cm-1(-OH的伸缩振动)，2365cm-1(POH的伸缩振动)，1162cm-1、1267cm-1(C-O-C的伸缩振动)，978cm-1(P＝O的伸缩振动)，921cm-1(P-O的伸缩振动)，798cm-1(P-C的伸缩振动)。