專利名稱：甲基硅酸三(一氯丙基)酯化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲基硅酸三(一氯丙基)酯化合物及其制備方法。甲基硅酸三 (一氯丙基)酯屬硅氯雙元素協(xié)同阻燃增塑劑，適合用于聚氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽 和樹(shù)脂等的阻燃增塑添加劑。
背景技術(shù)：
隨著合成高分子材料的快速發(fā)展和大量應(yīng)用，增塑劑用量非常巨大，由于高分子 材料的易燃問(wèn)題，阻燃劑又得到了飛速發(fā)展。目前阻燃劑用量是僅次于增塑劑用量的第二 大助劑。人們從使用方便的角度總希望阻燃性和增塑性能在同一化合物結(jié)構(gòu)里體現(xiàn)出來(lái)， 即合成阻燃增塑劑；從應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)有些材料如聚氯乙烯本身是很好的阻燃材料，但由于增 塑劑的加入使材料變的易燃，也即由于增塑劑的使用同時(shí)必須加入阻燃劑，為了克服此問(wèn) 題也提醒人們開(kāi)發(fā)新的阻燃增塑劑。目前磷系阻燃增塑劑已有應(yīng)用，硅系阻燃增塑劑由于 價(jià)格昂貴開(kāi)發(fā)應(yīng)用受到了限制。發(fā)明者研究開(kāi)發(fā)出了以硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物廉價(jià)的甲 基三氯硅烷為原料和一氯丙醇反應(yīng)制備新型硅鹵協(xié)同阻燃增塑劑甲基硅酸三(一氯丙基) 酯。本發(fā)明可解決甲基三氯硅烷綜合利用的難題，又開(kāi)辟了廉價(jià)優(yōu)良的阻燃增塑劑新品種， 可滿足市場(chǎng)的需求、又具有很好的經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于用硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物甲基三氯硅烷合成一種硅鹵 協(xié)同阻燃增塑化合物甲基硅酸三(一氯丙基)酯，其合成工藝簡(jiǎn)單、阻燃增塑性好，可克服 現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種甲基硅酸三(一氯丙基)酯化合物，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所 示CH3Si (OC3H6Cl)3本發(fā)明的另一目的在于提出一種如上所述甲基硅酸三(一氯丙基)酯的制備方 法，其工藝簡(jiǎn)單、易于規(guī)?；a(chǎn)，且原料廉價(jià)易得，設(shè)備投資少，成本低廉，該方法為在水浴冷卻條件下將一定摩爾比的一氯丙醇滴加到甲基三氯硅烷中，以滴加速度 控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到40-120°C反應(yīng)回流3-8h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束， 加入甲基三氯硅烷重量的2. 5% 3. 5%的三聚氰胺固體縛酸劑，攪勻后，減壓蒸餾除去少 量的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，過(guò)濾，得無(wú)色至淺黃色液體甲基硅酸三(一 氯丙基)酯。如上所述一定摩爾比是指甲基三氯硅烷與一氯丙醇的摩爾比為1 3 1 5。如上所述一氯丙醇可為2-氯丙醇、1-氯-2-丙醇、3-氯-1-丙醇或其異構(gòu)體的混 合物。本發(fā)明的甲基硅酸三(一氯丙基)酯為無(wú)色或淡黃色液體，產(chǎn)率為90% 97%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為1.273g/ml，折光率為n/5 = 1. 4486。其適合作為聚氯乙烯、聚乙烯醇、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、聚氨酯等材料的阻燃增塑 劑之用。甲基三(一氯丙氧基)硅烷的合成工藝原理如下式所示CH3SiCl3+3H0C3H6Cl一~- CH3Si (OC3H6Cl) 3+3HCl與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于①由于本發(fā)明有機(jī)硅鹵協(xié)同阻燃增塑劑甲基硅酸三(一氯丙基)酯具有穩(wěn)定的 C-Si鍵結(jié)構(gòu)，其物理化學(xué)性能穩(wěn)定，又有較好的增塑性，分子中同時(shí)含有硅氯雙重阻燃元素 還有較好的阻燃性。②本發(fā)明以硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物甲基三氯硅烷為原料合成硅鹵協(xié)同阻燃增塑 劑甲基硅酸三(一氯丙基)酯?？山鉀Q甲基三氯硅烷綜合利用的難題，又開(kāi)辟了廉價(jià)優(yōu)良 的阻燃劑新品種。③本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，成本低，易于規(guī)?；a(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0. 2mol (29. 9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條件 下滴加0. 6mol (56. 7g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后維持40°C反應(yīng) 回流他，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入l.Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量的低 沸點(diǎn)物，冷卻、過(guò)濾得無(wú)色液體甲基硅酸三(一氯丙基)酯，產(chǎn)品得率90%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口 杯):200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為 1. 273g/ml，折光率為 n/5 = 1.4486。實(shí)施例2在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0.2molO9.9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條件 下滴加0. 64mol (60. 48g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到60°C 反應(yīng)回流幾，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入1. Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量 的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，冷卻、過(guò)濾得無(wú)色液體甲基硅酸三(一氯丙 基)酯，產(chǎn)品得率95 %。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200 士 5°C，分解溫度250 士 5°C，密度為1 · 273g/ ml，折光率為 nD25 = 1.4486。實(shí)施例3在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0. 2mol (29. 9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條件 下滴加0. 68mol (64. 26g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到80°C 反應(yīng)回流他，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入1. Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量 的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，冷卻、過(guò)濾得無(wú)色液體甲基硅酸三(一氯丙 基)酯，產(chǎn)品得率96%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為1.273g/ ml，折光率為 nD25 = 1.4486。實(shí)施例4在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0. 2mol (29. 9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條件 下滴加0. 72mol (68. 04g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到100°C 反應(yīng)回流5h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入1. Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，冷卻、過(guò)濾得無(wú)色液體甲基硅酸三(一氯丙 基)酯，產(chǎn)品得率97%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為1.273g/ ml，折光率為 nD25 = 1.4486。實(shí)施例5在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0. 2mol (29. 9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條件 下滴加0. 8mol (75. 6g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到120°C 反應(yīng)回流4h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入1. Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量 的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，冷卻、過(guò)濾得淺黃色液體甲基硅酸三(一氯丙 基)酯，產(chǎn)品得率97%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為1.273g/ ml，折光率為 nD25 = 1.4486。實(shí)施例6在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗、回流冷凝管并在冷凝管上口接有氯化 氫吸收裝置的200ml四口燒瓶中，加入0.2molO9.9g)甲基三氯硅烷，然后在水浴冷卻條 件下滴加1. Omol (94. 5g) 一氯丙醇，以滴加速度控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到80°C 反應(yīng)回流4h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，加入1. Og三聚氰胺，攪勻后，減壓蒸餾除去少量 的低沸點(diǎn)物和過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)，冷卻、過(guò)濾得淺黃色液體甲基硅酸三(一氯丙 基)酯，產(chǎn)品得率97%。其閃點(diǎn)(開(kāi)口杯)200士5°C，分解溫度250士5°C，密度為1.273g/ ml，折光率為 nD25 = 1.4486。附表1制備例主要工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種硅鹵協(xié)同阻燃增塑化合物及其制備方法，具體涉及甲基硅酸三(一氯丙基)酯 化合物及其制備方法，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示CH3Si(OC3H6Cl)3
2.如權(quán)利要求1所述甲基硅酸三(一氯丙基)酯的制備方法，其特征在于，該方法為 攪拌下，在水浴冷卻條件下將一定摩爾比的一氯丙醇滴加到甲基三氯硅烷中，以滴加速度 控制溫度不超過(guò)40°C，滴完后升溫到40-120°C反應(yīng)回流3-8h，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束， 經(jīng)純化處理得無(wú)色至淺黃色液體甲基硅酸三(一氯丙基)酯。
3.如權(quán)利要求2所述甲基硅酸三(一氯丙基)酯的制備方法，其特征在于所述一定 摩爾比是指甲基三氯硅烷與一氯丙醇的摩爾比可選1 3 1 5。
4.如權(quán)利要求2所述甲基硅酸三(一氯丙基)酯的制備方法，其特征在于所述一氯 丙醇可為2-氯丙醇、1-氯-2-丙醇、3-氯-1-丙醇或其異構(gòu)體的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述甲基硅酸三(一氯丙基)酯的制備方法，其特征在于所述純 化處理為加入甲基三氯硅烷重量的2. 5% 3. 5%的三聚氰胺固體縛酸劑，攪勻，而后經(jīng)減 壓蒸餾出過(guò)量的一氯丙醇(回收使用)及低沸點(diǎn)物，過(guò)濾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅鹵協(xié)同阻燃增塑劑甲基硅酸三(一氯丙基)酯化合物及其制備方法，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示CH3Si(OC3H6Cl)3，制備方法為攪拌下，將一定摩爾比的一氯丙醇滴加到甲基三氯硅烷中，在一定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間，待氯化氫放完后，反應(yīng)結(jié)束，經(jīng)純化處理得甲基硅酸三(一氯丙基)酯。本發(fā)明甲基硅酸三(一氯丙基)酯的阻燃增塑性好，并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08K5/5419GK102140113SQ201110042930
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者王樂(lè)然, 王彥林, 王玉霞 申請(qǐng)人:蘇州科技學(xué)院