一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂制造技术

本发明专利技术涉及合成阻燃剂技术领域，具体涉及一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂

【技术实现步骤摘要】
一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂、其制备方法及在阻燃改性聚碳酸酯中的应用


[0001]本专利技术涉及合成阻燃剂
，具体涉及一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂
、
其制备方法及在阻燃改性聚碳酸酯中的应用
。

技术介绍

[0002]全氟丁烷磺酸盐
(PFBS)
对于聚碳酸酯的阻燃改性效果优异，但是全氟丁烷磺酸盐
(PFBS)
的价格较为昂贵，同时，全氟丁烷磺酸盐是水体污染严重的持久性有机污染物，可以干扰鱼类肠道菌群组成，导致脂质代谢障碍；中科院水生所揭示了益生菌调节
PFBS
暴露引起的脂质代谢紊乱的能力，不利于环境保护
。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的之一在于提供一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产
。
[0004]本专利技术的目的之二在于提供一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂
。
[0005]本专利技术的目的之三在于提供一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂在阻燃改性聚碳酸酯中的应用
。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](S1)、
在保持一定温度条件下，向丙酮中滴加三氟甲基磺酰氯溶解后，得到三氟甲基磺酰氯
‑
丙酮溶液；
[0008](S2)、
向丙酮中加入双酚类单体，搅拌溶解均匀，得到双酚类单体
‑
丙酮溶液；
[0009](S3)、
向步骤
(S1)
的三氟甲基磺酰氯
‑
丙酮溶液中滴加步骤
(S2)
的双酚类单体
‑
丙酮溶液，控制反应温度在
5℃
以下，反应时间持续至无
HCl
气体产生，得到反应液；
[0010](S4)、
将反应液经减压蒸馏后，得到白色固体，即为磺酸酯类阻燃剂
。
[0011]该优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，采用三氟甲基磺酰氯和双酚类单体在丙酮溶剂中进行酯化反应，得到具有双酚类结构的磺酸酯
。
该磺酸酯类阻燃剂利用分解产生的
SO2促进
PC
发生分子重排效应，同时存在苯环提供刚性，使得阻燃剂有更高的分解温度，该磺酸酯类阻燃剂不同于全氟丁烷磺酸盐阻燃剂，对比全氟丁烷磺酸盐阻燃剂，该磺酸酯类阻燃剂合成为酯类化合物更加疏水，更有利于储存和使用；且含有双酚类结构和
PC
结构更加相似，根据化学相似相容原理可以得出两者相容性更好，可完全替代传统全氟丁烷磺酸盐作为阻燃剂应用于聚碳酸酯的阻燃改性
。
[0012]优选的，所述双酚类单体为双酚
A
和
/
或双酚
S。
[0013]更优选的，所述双酚类单体为双酚
S
，双酚
S
与三氟甲基磺酰氯反应后的磺酸酯类阻燃剂比双酚
A
与三氟甲基磺酰氯反应后的磺酸酯类阻燃剂在阻燃效果上更优异
。
[0014]若双酚类单体为双酚
S
时，步骤
(S3)
的反应过程如下所示：
[0015][0016]若双酚类单体为双酚
A
时，步骤
(S3)
的反应过程如下所示：
[0017][0018]优选的，所述步骤
(S1)
中，丙酮和三氟甲基磺酰氯的重量份用量之比为
70
‑
85
：
15
‑
18。
[0019]优选的，所述步骤
(S1)
中，控制温度保持在
10℃
以下
。
[0020]采用上述技术方案，将三氟甲基磺酰氯加入丙酮中会由于溶解而放热，控制溶解温度保持在
10℃
以下，避免丙酮和三氟甲基磺酰氯挥发而降低磺酸酯类阻燃剂的得率
。
进一步的，所述步骤
(S1)
采用冰水浴的方式控制溶解过程的温度保持在
10℃
以下
。
[0021]优选的，所述步骤
(S2)
中，丙酮和双酚类单体的重量份用量之比为
70
‑
85
：
20
‑
25。
[0022]优选的，所述步骤
(S3)
中，滴加时间为1‑
2h
，且滴加过程保持匀速滴加
。
[0023]优选的，所述步骤
(S3)
中，反应产生的
HCl
气体收集后，通入至碱性溶液进行吸收处理，以免造成空气污染
。
[0024]优选的，所述碱性溶液为浓度在
10wt
％的
NaOH
水溶液
。
[0025]本专利技术的目的之二通过下述技术方案实现：一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂，采用如上所述优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法制得
。
[0026]本专利技术的目的之三通过下述技术方案实现：一种如上所述优异相容性的磺酸酯类阻燃剂在阻燃改性聚碳酸酯中的应用，所述磺酸酯类阻燃剂在阻燃改性聚碳酸酯的含量为
0.1
‑
0.3wt
％
。
[0027]具体地，所述阻燃改性聚碳酸酯包括如下重量份的原料：
[0028]PC100
份
[0029]阻燃剂
0.1
‑
0.3
份
[0030]抗滴落剂
0.3
份
。
[0031]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，采用三氟甲基磺酰氯和双酚类单体在丙酮溶剂中进行酯化反应，得到具有双酚类结构的磺酸酯
。
该磺酸酯类阻燃剂利用分解产生的
SO2促进
PC
发生分子重排效应，同时存在苯环提供刚性，使得阻燃剂有更高的分解温度，该磺酸酯类阻燃剂不同于全氟丁烷磺酸盐阻燃剂，对比全氟丁烷磺酸盐阻燃剂，该磺酸酯类阻燃剂合成为酯类化合物更加疏水，更有利于储存和使用；且含有双酚类结构和
PC
结构更加相似，根据化学相似相容原理可以得出两者相容性更好，可完全替代传统全氟丁烷磺酸盐作为阻燃剂应用于聚碳酸酯的阻燃改性；该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产
。
[0032]本专利技术的优异相容性的磺酸酯类阻燃剂，具有优异相容性和阻燃效果
。
[0033]本专利技术的优异相容性的磺酸酯类阻燃剂在阻燃改性聚碳酸酯中的应用，该磺酸酯类阻燃剂在阻燃改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(S1)、
在保持一定温度条件下，向丙酮中滴加三氟甲基磺酰氯溶解后，得到三氟甲基磺酰氯
‑
丙酮溶液；
(S2)、
向丙酮中加入双酚类单体，搅拌溶解均匀，得到双酚类单体
‑
丙酮溶液；
(S3)、
向步骤
(S1)
的三氟甲基磺酰氯
‑
丙酮溶液中滴加步骤
(S2)
的双酚类单体
‑
丙酮溶液，控制反应温度在
5℃
以下，反应时间持续至无
HCl
气体产生，得到反应液；
(S4)、
将反应液经减压蒸馏后，得到白色固体，即为磺酸酯类阻燃剂
。2.
根据权利要求1所述的一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述双酚类单体为双酚
A
和
/
或双酚
S。3.
根据权利要求1所述的一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤
(S1)
中，丙酮和三氟甲基磺酰氯的重量份用量之比为
70
‑
85
：
15
‑
18。4.
根据权利要求1所述的一种优异相容性的磺酸酯类阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述步骤
(S1)

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳男，王启瑶，年福伟，冯博，陈杰，
申请(专利权)人：铨盛聚碳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：