專利名稱：雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷阻燃劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型阻燃劑，具體涉及含有多個(gè)雙環(huán)籠狀磷酸酯基團(tuán)的硅氧烷阻燃劑及其制備方法，屬于阻燃劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅阻燃劑是一類新型無鹵阻燃劑，具有無毒、低煙、抗滴落的優(yōu)點(diǎn)，但是單獨(dú)使用有機(jī)硅阻燃劑的阻燃效果大多數(shù)不夠理想。利用磷硅之間的協(xié)同阻燃效應(yīng)，將磷元素引入有機(jī)硅分子中，是獲得新型高效阻燃劑的途徑之一。近年來研究人員合成多種含磷有機(jī)硅阻燃劑，包括有美國專利US 4093641合成了一種含磷的甲氧基硅烷，結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)式如通式(I)所示
2.權(quán)利要求1所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于該制備方法為下列方法(a)和方法(b)中的一種(a)在惰性氣體的保護(hù)和有機(jī)堿條件下，將雙環(huán)籠狀磷酸酯1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷溶于有機(jī)溶劑升溫至30 102°C，加入氯硅烷，氯硅烷與1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷的摩爾比為1 3 4. 5， 恒溫反應(yīng)1 2小時(shí)，然后，將反應(yīng)體系升溫至沸騰，回流反應(yīng)5 12小時(shí)，冷卻，過濾，用去離子水洗滌濾渣至無氯離子為止，真空干燥即得到產(chǎn)品；所述的有機(jī)溶劑為乙腈、氯仿或 1，4_ 二氧六環(huán)；所述的氯硅烷為四氯化硅、三氯硅烷、苯基三氯硅烷、甲基三氯硅烷或乙基二氯娃燒；(b)在惰性氣體保護(hù)下，將摩爾比為1 3 4. 5的烷氧基硅烷與1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷溶于二甲基亞砜中，80 105°C反應(yīng)8 12小時(shí)，反應(yīng)過程中不斷蒸出反應(yīng)產(chǎn)生的低級(jí)醇；停止反應(yīng)冷卻至室溫，在反應(yīng)體系中加入1，4_ 二氧六環(huán)沉析產(chǎn)物，過濾并用乙腈和去離子水洗滌濾渣至無氯離子為止，真空干燥即得到產(chǎn)品； 所述的烷氧基硅烷為正硅酸乙酯、三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或乙基三甲氧基硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)堿為吡啶、三乙胺或N，N-甲基苯胺，有機(jī)堿與1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷的摩爾比為1 1. 5 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于制備方法(a)將雙環(huán)籠狀磷酸酯溶于有機(jī)溶劑升溫至30 102°C中還包括加入路易斯酸類催化劑，所述的路易斯酸類催化劑為氯化鋁和氯化鎂，其用量為每摩爾1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷1 3g
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑用量均為每摩爾1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷加入 200 500mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于所述二甲基亞砜用量為每摩爾1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷加 Λ 200 500mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷化合物的制備方法，其特征在于所述方法(b)中用于沉析反應(yīng)產(chǎn)物的(權(quán)利5中已經(jīng)有1，4_ 二氧六環(huán)，擔(dān)心此處不寫明白會(huì)造成誤會(huì))1，4_ 二氧六環(huán)用量為每摩爾1-氧基磷雜-4-羥甲基_2，6，7-三氧雜雙環(huán) [2. 2. 2]辛燒加入 200 500mL。
全文摘要
本發(fā)明公開了雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷阻燃劑及其制備方法。該雙環(huán)籠狀磷酸酯基硅氧烷結(jié)構(gòu)式如通式(I)所示。制備時(shí)，通過1-氧基磷雜-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷與氯硅烷或烷氧基硅烷的反應(yīng)均可獲得所需產(chǎn)品。本發(fā)明的化合物中所含有的多個(gè)剛性雙環(huán)籠狀磷酸酯基團(tuán)和硅元素起到協(xié)同阻燃作用，具有較高的熱穩(wěn)定性和成炭性能，并能有效減少燃燒中產(chǎn)生的煙霧。
文檔編號(hào)C07F9/6574GK102153590SQ20111002615
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者劉述梅, 趙建青, 陳俊 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)