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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃材料,特别涉及一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐及其快速制备方法。
技术介绍
1、二烷基次膦酸盐因其良好的热稳定性和高效阻燃特性,广泛应用于聚酰胺、聚酯、环氧树脂、聚氨酯等材料的阻燃中,其中二烷基次膦酸盐在聚酰胺和聚酯等工程塑料应用中,因基材的加工温度高,对烷基次膦酸盐的热稳定性和纯度要求较高,制备过程中需制备高纯度二烷基次膦酸盐,或脱除掉单烷基次膦酸盐。
2、但在环氧树脂、聚氨酯及其他热固性涂层材料中,对阻燃剂的热稳定没有工程塑料中的高要求时,单烷基次膦酸盐的更高磷含量以及和二乙基次膦酸盐复合使用过程中体现的高效阻燃协效性能,则具备了明显优势。
3、公开号为cn103172670b的中国专利公开了一种单烷基/二烷基次膦酸盐及其制备方法,其以水为反应介质,将次磷酸盐在引发剂作用下与烯烃反应,先在温度条件70-90℃下反应得到单烷基次膦酸盐,再将单烷基次膦酸盐在引发剂作用下与烯烃反应,在温度条件90-110℃下反应得到二烷基次膦酸盐;但是,其原料采用次磷酸铝,是非水溶性的,在与乙烯气体接触时需进行气固反应,本身加成活性难度较大的自由基加成反应的反应难度进一步加大,导致出现反应时间较长、反应产率较低、反应进行不彻底的问题。
4、因此,需要一种反应产率更高、反应更彻底的二烷基-单烷基复合次膦酸盐的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐及其快速制备方法,以解决现有的制备方法由于原料的次磷酸铝难溶于水而需要
2、本专利技术通过下述技术方案实现:
3、一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,包括以下步骤:
4、将可溶性次磷酸碱金属盐溶于水中,反应容器内滴加5-20%浓度的引发剂溶液并同时引入烯烃,保持反应容器温度在110-130℃,压力在5-10mpa;
5、直至烯烃与次磷酸盐的摩尔比为1.2-1.4:1时,将反应容器降温至100-110℃,当烯烃与次磷酸盐的摩尔比为1.6-1.9:1时停止引入烯烃,继续滴加引发剂,恒温反应至结束,得到二烷基-单烷基复合次膦酸盐溶液作为中间体溶液;
6、在中间体溶液中滴入可溶性金属盐溶液,沉淀、过滤、洗涤后得到二烷基-单烷基复合次膦酸盐。
7、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,所述可溶性次磷酸碱金属盐采用次磷酸钠或次磷酸钾。
8、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,所述烯烃为乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯或戊烯中的一种或多种混合。
9、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,当所述引发剂为次磷酸碱金属盐的0.01mol%-2mol%时,停止滴加引发剂。
10、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,所述引发剂为偶氮类、过氧化物类、过硫化物类引发剂中的一种或多种混合。
11、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化氢、过氧化二叔丁基、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种混合。
12、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,所述金属盐溶液为镁、钙、铝、铁金属的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐、醋酸盐溶液的一种或多种混合。
13、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,滴加引发剂溶液前反应容器由惰性气体至少置换3次。
14、为了更好的实现本专利技术,在上述方法中作进一步的优化,金属盐离子和有机膦酸根离子的摩尔配比为1:2.1-3.1。
15、一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐,由上述制备方法得到,单烷基次膦酸盐在二烷基-单烷基复合次膦酸盐中的组分占比为5-20%。
16、一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐,由上述制备方法得到,用于复合pu革材料中。
17、本专利技术相较于现有技术具有以下有益效果:
18、1、采用可溶性的次磷酸碱金属盐作为原料,气液反应相比气固反应的反应难度和反应效率明显提高,因此产率也能进一步提高;
19、2、在反应中后期控制烯烃浓度的同时,调控反应温度和压力,以使得反应转换尽可能的将无机次磷酸全部转换为有机次膦酸,实现次磷酸根极低的残留,且将二烷基-单烷基复合次膦酸盐中单烷基次膦酸盐的组分占比控制为5-20%,经测试,单烷基次膦酸盐的组分占比在5-20%范围内的二烷基-单烷基复合次膦酸盐可以在聚氨酯涂层材料中实现相较于单独二烷基次膦酸盐或单独单烷基次膦酸盐更好的阻燃性能。
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1.一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述可溶性次磷酸碱金属盐采用次磷酸钠或次磷酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述烯烃为乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯或戊烯中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:当所述引发剂为次磷酸碱金属盐的0.01mol%-2mol%时,停止滴加引发剂。
5.根据权利要求4所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述引发剂为偶氮类、过氧化物类、过硫化物类引发剂中的一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化氢、过氧化二叔丁基、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种混合。
7.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复
8.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:滴加引发剂溶液前反应容器由惰性气体至少置换3次。
9.一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐,其特征在于:由权利要求1-8任一项所述的制备方法得到二烷基-单烷基复合次膦酸盐,单烷基次膦酸盐在二烷基-单烷基复合次膦酸盐中的组分占比为5-20%。
10.一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的应用,其特征在于:由权利要求1-8任一项所述的制备方法得到二烷基-单烷基复合次膦酸盐,所述二烷基-单烷基复合次膦酸盐用于复合PU革材料中。
...【技术特征摘要】
1.一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述可溶性次磷酸碱金属盐采用次磷酸钠或次磷酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述烯烃为乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯或戊烯中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:当所述引发剂为次磷酸碱金属盐的0.01mol%-2mol%时,停止滴加引发剂。
5.根据权利要求4所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述引发剂为偶氮类、过氧化物类、过硫化物类引发剂中的一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐的快速制备方法,其特征在于:所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨爱华,黄锋,黄毅,
申请(专利权)人:太仓维龙化工有限公司,
类型:发明
国别省市:
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