单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，结构通式为：

Single molecule expansion type alkyl phosphonic acid salt flame retardant and preparation method thereof

The invention discloses a single molecule expansion type alkyl phosphonic acid salt flame retardant:

【技术实现步骤摘要】
单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂及其制备方法
本专利技术涉及一种新型阻燃剂，属于阻燃材料
，具体是一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂及其制备方法。
技术介绍
磷系阻燃剂以其所形成的炭层具有良好的隔热、隔氧、抑烟以及防熔滴效果,成为当前环境友好型阻燃剂发展的主要方向，以磷系阻燃剂为主要组成部分的膨胀型阻燃剂(IFR)是一种多元素协同的复合阻燃剂。膨胀型阻燃剂包括多组分膨胀型阻燃剂和单组分膨胀型阻燃剂两种类型，其中多组分膨胀型阻燃剂如聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺以一定比例复配组成的膨胀型阻燃剂，其含有的酸源、碳源、气源三组分的热稳定性不高，应用时易潮解和析出，并且添加量大，对需改性的基材的物理机械性能影响较大，应用受限；因此需要设计一种与聚合物有较好相容性、热稳定性高的单组分膨胀型阻燃剂，将“三源”集中在一个大分子上，构造与聚合物结构相似的基团提高与聚合物的相容性，并引入烷基次膦酸盐结构提高热稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，酸源、气源、碳源三源合一，热稳定性高，用于聚合物改性时相容性好。为实现上述目的，本专利技术采用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：结构通式表示为：

【技术特征摘要】
1.一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：结构通式表示为：分子结构呈星形，其中R-O-为含氮多羟基化合物经酯化反应后羟基脱氢的结构，为带有一分子羧基的有机膦酸经酯化反应后羧基脱去羟基后的结构，n对应含氮多羟基化合物的羟基数目，M为化合价为m的金属或半金属。2.根据权利要求1所述的单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：所述含氮多羟基化合物为1,3,5-三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、三羟甲基氨基甲烷、三羟甲基硝基甲烷、2-氨基-2-甲基-1、3丙二醇、二异丙醇胺、三异丙醇胺、六羟甲基三聚氰胺中的一种。3.根据权利要求1所述的单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：所述带有一分子羧基的有机膦酸为甲基丙酸基次膦酸。4.根据权利要求1所述的单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：所述M为元素周期表中第二主族的Be,Mg,Ca,Sr,第三主族的Al,Ga,In,第四主族的Ge,Sn,Pb,第五主族的As,Sb,Bi,或副族的Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd；优选地，所述M为Al,Mg,Zn,Ca。5.根据权利要求1所述的单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂，其特征在于：所述单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂为1,3,5-三(2-羟乙基)异氰尿酸酯甲基丙酸三酯次膦酸盐阻燃剂或六羟甲基三聚氰胺甲基丙酸六酯次膦酸盐。6.一种单分子膨胀型烷基次膦酸盐阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)水解制酸：将2-甲基-2、5-二氧-1、2-氧磷杂环戊烷水解得到甲基丙酸基次膦酸；2)酯化反应：将甲基丙酸基次膦酸与含氮多羟基化合物进行酯化反应，得到含氮含酯的烷基次膦酸；3)调pH：在常温下，将含氮含酯的烷基次膦酸溶液加入NaOH溶液至pH＝7.0，得到含氮含酯的烷基次膦酸钠水溶液；4)金属成盐：将含氮含酯的烷基次膦酸钠水溶液加热至60～100℃，加入金属盐的水溶液，搅拌回流2～4小时，得到单分子膨胀型烷基次膦酸金属盐阻燃剂。7.根据权利要求6所述的单分子膨胀型烷基次膦酸金属盐阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中水解反应时的溶剂采用水或丙酮，或水...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹立勇，刘继延，刘学清，陈佳，周敏，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42