本發明專利技術涉及一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物及其制備方法，該化合物的結構如下式所示：其中X為Cl或Br。制備方法為：苯基硫代膦酸二甲酯與鹵代醇在催化劑存在下反應或苯基硫代膦酰二鹵與環氧乙烷在有機溶劑中反應，經純化處理后，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。本發明專利技術系列阻燃劑含有磷、硫、鹵三重阻燃元素，其協同阻燃效果好，還有較好的增塑性，適合用作PVC、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等材料的阻燃增塑劑；制備方法工藝簡單，產率高，沒有氯化氫污染，設備投資少，易于規模化生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種苯基硫代膦酸二（鹵乙基)酯化合物及其制備方法，該化合物含有 磷、硫、鹵三種阻燃元素，協同阻燃效果好，適合用作PVC、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等 材料的阻燃增塑劑。
技術介紹
隨著科學技術的迅速發展，有機合成高分子材料的消費量已成為衡量一個國家或 地區發達的重要指標，但是大多高分子材料是易燃的，經常會引起火災，對人們的生命財產 安全造成嚴重的威脅，因此促進了阻燃材料與阻燃技術的發展。隨著人們環保意識的不斷 增強，近年來對鹵系阻燃劑又提出了更嚴格的要求，即朝著高效、價廉和加工性能好的方向 發展。通過提高阻燃劑的效能，以減少阻燃劑的用量，降低其燃燒時產生的毒性，同時也減 少對材料機械性能的影響，而通過多種阻燃劑復配或設計分子內多阻燃元素協同是提高阻 燃效能的有效途徑。 本專利技術公開了一種，該化合物含 有磷、硫、鹵三種阻燃元素，協同阻燃效果好，且分子中的芳環及多酯結構可以增加產物與 基材的相容性，是一種綜合性價比優良的阻燃增塑劑，且工藝簡單，操作方便，設備投資少， 環境友好，具有較好的應用開發前景。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于提出一種苯基硫代膦酸二（鹵乙基)酯化合物，該化合物含 有磷、硫、鹵三種阻燃元素，其協同阻燃效能高，增塑性好，可有效克服現有技術中的不足。 為實現上述專利技術目的，本專利技術采用了如下技術方案： -種苯基硫代膦酸二（鹵乙基）酯化合物，其特征在于，該化合物的結構如下式所 示： L0008J 其中X為Cl或Br。 本專利技術的目的在于提出一種苯基硫代膦酸二（鹵乙基）酯的制備方法，其工藝簡 單、易于規模化生產，該方法為： 在裝有分餾裝置的反應器中，用氮氣置換掉釜內的空氣，加入苯基硫代膦酸二甲 酯，催化劑，一定摩爾比的鹵代醇，升溫至70-90°C，分餾反應5-6h，控制分餾柱頂溫度不高 于65°C，直到分餾出的甲醇達理論量，停止反應，減壓蒸餾除去過量的鹵代醇（回收使用)及 少量低沸點物，經純化處理，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。 該方法還可為： 在裝有攪拌器、溫度計、高效回流冷凝管并在冷凝管上口接入一個可極度伸縮膨 脹軟密封套的反應器中，氮氣置換掉空氣，加入苯基硫代膦酰二鹵、有機溶劑，攪拌下，液面 下通入一定摩爾比的環氧乙烷，以通入速度控制反應溫度不超過40°C，滴完后，升溫至45-60°C保溫反應4-6h后，減壓蒸餾除去有機溶劑（回收使用)及少量低沸點物，經純化處理，得 淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯。如上所述的一定摩爾比的鹵代醇為2-氯乙醇、2-溴乙醇，其摩爾比為苯基硫代膦 酸二甲酯：鹵代醇=1:2-1:3。如上所述的催化劑為氯化鈣、氯化鋅、氯化鋁或氯化鎂，其用量為苯基硫代膦酸二 甲酯質量的0.5 %-2 %。 如上所述的苯基硫代膦酰二鹵為苯基硫代膦酰二氯或苯基硫代膦酰二溴。 如上所述的有機溶劑為二氯乙烷、二氧六環或氯仿，其用量體積毫升數是理論產 品質量克數的3-6倍。 如上所述的一定摩爾比的環氧乙烷為苯基硫代膦酰二鹵：環氧乙烷=1:2-1:2.5。 如上所述的純化處理為加入產品理論質量2-3倍的水，攪拌下，用5%的碳酸鈉溶 液調整至中性，靜置分層，分出下層料液，減壓蒸餾出物料中微量的水。 本專利技術的苯基硫代膦酸二（鹵乙基)酯為淡黃色黏稠液體，產率為86.5%-94.5%， 其適合作為PVC、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等材料的阻燃增塑劑之用。 專利技術人研究發現，在苯基硫代膦酸二（鹵乙基）酯的制備過程中反應溫度不能過 高，稍微的高溫下，反應體系容易變黑，收率及純度會更低。苯基硫代膦酸多酯的制備工藝原理如下式所示： 其中X為Cl或Br。 與現有技術相比，本專利技術的創新之處在于：①本專利技術的苯基硫代膦酸二（鹵乙基)酯的結構具有較好的對稱性特征，其物理化 學性能穩定，分子中的芳環及多酯結構可以增加產物與基材的相容性，可以替代部分增塑 劑使用，加工性能好，分子結構中又引入了阻燃元素硫，有豐富了阻燃機理，硫在燃燒過程 中有捕獲自由基促進炭化的作用，三元素協同阻燃效能高。 ②本專利技術制備方法產率高，沒有氯化氫污染，不對設備產生腐蝕性。 ③本專利技術制備方法苯基硫代膦酰二鹵與環氧乙烷開環加成反應，沒有任何小分子 縮去，原子利用率100%，屬綠色化學工藝。 ④本專利技術制備方法簡單，原料廉價易得，設備投資少，易于規模化生產。【附圖說明】為了進一步說明產品的結構和性能特給出如下附圖。圖1是苯基硫代膦酸二（2-氯乙基）酯的紅外光譜圖；圖1表明：689. Scnf1處為 CH2CH2Cl上C-Cl鍵的伸縮振動峰;747.4CHT1處為P = S鍵的伸縮振動峰；1025. Ocnf1處為P-O 鍵的伸縮振動峰；1077.9CHT1處為C-O鍵的伸縮振動峰；1438.7CHT1處為苯環的骨架伸縮振 動峰;2960. δαιΓ1處為CH2CH2上C-H鍵的伸縮振動峰；3060.0 cnf1處為苯環上C-H鍵的伸縮振 動峰。圖2是苯基硫代膦酸二(2-氯乙基)酯的核磁光譜圖；圖2表明：以⑶Cl3為溶劑，δ3: 7.75-7.88(q，2Η);δ1:7·54-7·62(?，1Η);δ2:7·4卜7.53(q，2H);δ 4:4.23-4·42(πι，4Η);δ5: 3.59-3.87(m，4H)〇【具體實施方式】以下結合具體實施例對本專利技術的技術方案作進一步說明。實施例1在裝有分餾裝置的IOOmL四口燒瓶中，用氮氣置換掉釜內的空氣，加入 10. lg(0.05mol)苯基硫代膦酸二甲酯，0· Ig無水氯化鎂，8.05g(0. lmol)2-氯乙醇，升溫至 70°C，分餾反應6h，控制分餾柱頂溫度不高于65°C，直到分餾出的甲醇達理論量，停止反應， 減壓蒸餾除去少量低沸點物，加入35mL的水，攪拌下，用5%的碳酸鈉溶液調整至中性，靜置 分層，分出下層料液，減壓蒸餾出物料中微量的水，得淡黃色黏稠液體苯基硫代膦酸二(2-氯乙基）酯，收率為86.5%，分解溫度:231 ± 5°C，折光率:加2Q= 1.5207，密度(20°C): 1.463 ±0 · 005g/cm3〇實施例2在裝有分餾裝置的IOOmL四口燒瓶中，用氮氣置換掉釜內的空氣，加入 10.]^(0.05111〇1)苯基硫代膦酸二甲酯，0.]^無水氯化錯，9.668(0.121]1〇1)2-氯乙醇，升溫至 80°C，分餾反應5h，控制分餾柱頂溫度不高于65°C，直到分餾出的甲醇達理論量，停止反應， 減壓蒸餾除去過量的2-氯乙醇（回收使用)及少量低沸點物，加入35mL的水，攪拌下，用5% 的碳酸鈉溶液調整至中性，靜置分層，分出下層料液，減壓蒸餾出物料中微量的水，得淡黃 色黏稠液體苯基硫代膦酸二（2-氯乙基）酯，收率為90.3 %，分解溫度:231 ± 5°C，折光率： 加20 = 1 · 5207，密度（20°C): 1 · 463 ± 0 · 005g/cm3。實施例3在裝有分餾裝置的IOOmL四口燒瓶中，用氮氣置換掉釜內的空氣，加入 10. lg(0.05mol)苯基硫代膦酸二甲酯，0.1 g無水氯化f丐，11.27g(0.14mol)2-氯乙醇，升溫 至80°C，分餾反應5h，控制分餾柱頂溫度不高于65°C，直到分餾出的甲醇本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種苯基硫代膦酸二(鹵乙基)酯化合物，其特征在于，該化合物的結構如下式所示：其中X為Cl或Br。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓志慧，俞春雷，楊海，董榮，
申請(專利權)人：蘇州科技學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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