十二烷基硅酸三(膦雜環(huán)甲基)酯化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物的制備方法， 具體設(shè)及一種阻燃劑十二烷基S(1-氧-1-甲基-4-乙基-1-憐雜-2,6-二氧雜-環(huán)己 烷基-<4〉-甲氧基）硅烷化合物的制備方法，該化合物屬憐、娃協(xié)同阻燃劑，適合用作聚醋 PBT、PET、聚氨醋、聚丙締、聚氯乙締等材料的阻燃劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著阻燃科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用中人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂脧?fù)配阻燃劑體系，通過 多種阻燃元素的協(xié)效作用，往往能獲得意想不到的阻燃效果。例如，大多數(shù)含憐阻燃劑與含 氮的化合物共同使用時(shí)，能大幅度提高阻燃效能。前人對(duì)憐-氮協(xié)同體系及憐-面協(xié)同體 系都已作了不少研究，但有關(guān)憐-娃協(xié)同阻燃效應(yīng)的研究相對(duì)較少。有機(jī)娃阻燃劑是新一 代非面成炭型阻燃劑，具有高效、環(huán)境友好、防烙滴、抑煙的優(yōu)點(diǎn)，能改善基材的加工性能、 機(jī)械性能及耐熱性能；有機(jī)憐阻燃劑具有阻燃性好、低毒、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。若將憐、娃兩種元 素設(shè)計(jì)在同一分子結(jié)構(gòu)中，即實(shí)現(xiàn)分子內(nèi)阻燃元素的復(fù)配，會(huì)產(chǎn)生更好的協(xié)同增效作用，將 會(huì)獲得性能更為優(yōu)異的阻燃劑。
[0003] 本發(fā)明公開了一種阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物的制備方法。 該化合物分子中同時(shí)包含了憐和娃兩種阻燃元素，從雙重阻燃機(jī)理發(fā)揮阻燃效能，極大程 度地提高了阻燃性能；其擁有憐系阻燃劑和娃系阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)，又表現(xiàn)出較好的成炭性和 友好的加工性能，且穩(wěn)定性好，適用范圍廣泛，是一種高效、抑煙、無毒的阻燃劑，有很好的 應(yīng)用和開發(fā)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物的制 備方法，其工藝簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，設(shè)備投資少，成本低廉，不產(chǎn)生=廢污染，可克服現(xiàn)有 技術(shù)中的不足。 陽(yáng)〇化]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，如上所述十二烷基娃酸= (麟雜環(huán)甲基）醋的制備方法，其特征在于，該方法為：
[0006] 用氮?dú)庵脫Q掉帶有高效分饋裝置反應(yīng)器內(nèi)的空氣，控制十二烷基=甲氧基娃 燒與1-氧-1-甲基-4-乙基-4-徑甲基-2,6-二氧雜-1-憐雜環(huán)己燒（簡(jiǎn)稱：4-徑甲 基-4-乙基-環(huán)狀甲基麟酸醋）摩爾比為1 : 3-1 : 3.3,再加入有機(jī)溶劑和催化劑，升溫 至IJ120-160°C，控制分饋柱頂溫度不高于65°C，分饋出生成的甲醇，分饋反應(yīng)ll-17h，直到 分出的甲醇達(dá)到理論量，停止反應(yīng)，減壓蒸饋出有機(jī)溶劑（回收使用），經(jīng)純化處理，得十二 烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：
[0007]
[0008] 如上所述的有機(jī)溶劑為二乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、苯甲酸、二甲苯或四氯乙 燒，其用量是有機(jī)溶劑體積毫升數(shù)為十二烷基=甲氧基硅烷質(zhì)量克數(shù)的2-8倍。
[0009] 如上所述的催化劑為N，N-二甲基苯胺或S下胺，其用量為十二烷基S甲氧基娃 燒質(zhì)量的5% -9%。
[0010] 如上所述的純化處理方法為加入與產(chǎn)品理論質(zhì)量克數(shù)相同體積毫升數(shù)的石油酸， 攬拌使固體分散，抽濾、烘干。 W11] 本發(fā)明阻燃劑十二烷基娃酸S(麟雜環(huán)甲基）醋為白色固體，其產(chǎn)率為 84.0%-96.8%，烙點(diǎn)：126±2°(：，分解溫度：312±5°(：，適合用作聚醋？81\陽(yáng)1\聚氨醋、聚 丙締、聚氯乙締等材料的阻燃劑。
[0012] 十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋的合成工藝原理如下式所示：
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于：
[0015] ①本發(fā)明阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物含有憐、娃兩種阻燃元 素，高溫下，憐元素轉(zhuǎn)化為憐酸或聚憐酸能催化促成炭的形成，形成的聚憐酸膜有隔熱絕氧 作用；娃與碳形成致密的娃炭層，能有效防止烙融滴落的發(fā)生。憐、娃從不同的機(jī)理協(xié)同阻 燃，能發(fā)揮較高的阻燃效能。
[0016] ②本發(fā)明阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物分子結(jié)構(gòu)中含有C-P 鍵、C-Si鍵W及S個(gè)六元環(huán)結(jié)構(gòu)，運(yùn)些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得該化合物物化性能穩(wěn)定，分解溫度高， 能適應(yīng)于更多種類工程塑料的高溫加工；含有長(zhǎng)鏈烷基使得其與材料具有很好的相容性， 分散性好，對(duì)材料的力學(xué)性能影響較小。
[0017] ③本發(fā)明阻燃劑十二烷基娃酸=(麟雜環(huán)甲基）醋化合物制備工藝中溶劑和產(chǎn)生 的甲醇均可直接回收使用，不造成=廢污染，為綠色制備工藝。
【附圖說明】
[0018] 為了進(jìn)一步說明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能特給出如下附圖。
[0019] 圖1是十二烷基娃酸S(麟雜環(huán)甲基）醋的紅外光譜圖；圖1表明：3021cm1和 2923cmi(C-H鍵的伸縮振動(dòng)）；1436cmi(C-H鍵的彎曲振動(dòng)）；1250cmi(P= 0鍵的伸縮振 動(dòng)）；ll72cmi(Si-O-C鍵的伸縮振動(dòng)）；998cmi(Si-O-C鍵的彎曲振動(dòng)）；941cm!(P-O-C鍵 的伸縮振動(dòng)）；794cm1 (Si-C鍵的伸縮振動(dòng)）。
[0020] 圖2是十二烷基娃酸S(麟雜環(huán)甲基）醋的核磁光譜圖；圖2表明：気代氯仿為 溶劑，5 0. 45-0. 53為Si-CHzCHs上與娃相連的亞甲基氨峰；5 0. 71-0. 75為C-CH2邸3上與 碳相連的甲基氨峰；5 0. 77-0. 84為Si-(CHz)IiCHs上與碳相連的甲基氨峰；5 1. 10-1. 19為 C-CH2CH3上與碳相連的亞甲基氨峰；5 1. 25-1. 36為Si-(CHz)IiCHs上與碳相連的亞甲基氨 峰；5I. 52-1. 76為O=P-CHs上與憐氧相連的甲基氨峰；S4. 03-4. 27為Si-OCHzC上與娃 氧相連的亞甲基氨峰；5 4. 33-4. 52為（CHzO)2-P= 0(-CH3)麟環(huán)上與氧相連的亞甲氧基氨 峰；5 7. 26為溶劑気代氯仿交換的質(zhì)子峰。
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[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023] W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
[0024] 實(shí)施例1 在裝有攬拌器、溫度計(jì)、高效分饋裝置的200ml四口燒瓶中，用氮 氣置換掉瓶?jī)?nèi)空氣，加入30.46g(0. 157mol)4-^甲基-4-乙基-環(huán)狀甲基麟酸醋、 14. 53g(0. 05mol)十二烷基S甲氧基硅烷、90ml二乙二醇二甲酸和1. 31gN，N-二甲基苯 胺，升溫到160°C，控制分饋柱頂溫度不高于6