一種二烷基次膦酸鹽的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二烷基次膦酸鹽的制備方法，所述二烷基次膦酸鹽適用作阻燃 劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子材料（塑料、橡膠、合成纖維等）因其具種類多、性能突出，并且重量輕，化 學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，如建筑、汽車、醫(yī)療衛(wèi)生和 家用電器等領(lǐng)域。但高分子材料通常易燃或具可燃性，目前某些材料的燃燒性非常好，帶 來了很大的火災(zāi)隱患，在世界各地已有很多因高分子材料燃燒而造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷 亡。因此對(duì)高分子材料的阻燃性能提出了越來越高的要求。含鹵阻燃劑雖然能夠滿足某些 材料的阻燃要求，但是其也給環(huán)境造成了很大的影響。為了保證合成材料使用的安全性，并 滿足環(huán)境保護(hù)的要求，最有效的方法是在合成材料中加入無鹵阻燃劑。烷基次膦酸鹽類阻 燃劑就是無鹵阻燃劑中的一種。
[0003] 二烷基次膦酸鹽可用作阻燃劑，二烷基次膦酸鹽類阻燃產(chǎn)品密度較低，阻燃劑 用量較小，機(jī)械性能較好，色澤較佳，煙密度較低，有望廣泛用于高分子合成材料中，且其 CTI(相比漏電起痕指數(shù)）值較高（可達(dá)600V)，在電子電氣工業(yè)中很具應(yīng)用前景，而且特別 適用于薄壁電子元器件、透明制片及薄膜。另外，從毒理學(xué)和環(huán)保角度研宄金屬次膦酸鹽， 發(fā)現(xiàn)其沒有任何反作用。二烷基次磷酸鹽的結(jié)構(gòu)式如式（I)所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種式（I)所示二烷基次膦酸鹽的制備方法，
式（I)中，&，1?2獨(dú)立地為的烷基；Mm+為多價(jià)金屬離子，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： (1) 、使烷基次膦酸二烷基酯在溫度60°C~120°C及選擇性地催化劑存在下反應(yīng)生成 二烷基次膦酸烷基酯，所述催化劑為選自含碘類催化劑和路易斯酸中的一種或多種的組 合，反應(yīng)方程式如下：
(2) 、使步驟（1)所得二烷基次膦酸烷基酯在堿性水溶液中在溫度50~90°C下發(fā)生水 解反應(yīng)生成二烷基次膦酸堿金屬鹽，所述堿性水溶液為選自堿金屬的氫氧化物、碳酸鹽及 碳酸氫鹽中的一種或多種堿性物質(zhì)的水溶液，反應(yīng)方程式如下：
其中M1+表示 ， 堿金屬離子； (3) 、使步驟（2)所得二烷基次膦酸堿金屬鹽與多價(jià)金屬鹽在水中、溫度20~KKTC下 反應(yīng)得到所述二烷基次膦酸鹽，反應(yīng)方程式如下：
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2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，式（I)中，R馬獨(dú) 立地為甲基，乙基，丙基，正丁基，叔丁基，戊基，己基，環(huán)戊基，環(huán)己基，苯基，苯甲基或苯乙 基；Mm+為二價(jià)或三價(jià)金屬離子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，式（I)中，Mm+為 鋁離子，鋅離子，鋇離子，鐵離子，銅離子，鍶離子，鈦離子，鎳離子，亞錫離子，錫離子或鋯離 子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，式（I)中，1^，1?2中 的至少一個(gè)為甲基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征 在于，步驟（1)中，所述含碘類催化劑包括單質(zhì)碘、烷基碘和堿金屬碘鹽；所述路易斯酸包 括氯化鋁、氯化鋅、氯化亞銅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化錫、氯化亞錫、三氟化硼、氯化鉻、氯化 鎳以及鑭系元素的三氟甲磺酸鹽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，步驟（1)實(shí)施過程 如下：選擇性地在反應(yīng)器中加入催化劑，在所述溫度和攪拌下，滴加烷基次膦酸二烷基酯， 滴畢，檢測(cè)反應(yīng)完全后，結(jié)束反應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，步驟（2)中，所述 堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，氫氧化鉀，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，步驟（2)實(shí)施過程 如下：在反應(yīng)容器中加入所述堿性水溶液，在所述溫度和攪拌下，滴加步驟（1)所得二烷基 次膦酸烷基酯，滴畢，檢測(cè)反應(yīng)完全后，停止反應(yīng)，得到二烷基次膦酸堿金屬鹽的水溶液，直 接用于下一步反應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，步驟（3)中，所述 的多價(jià)金屬鹽為多價(jià)金屬的硫酸鹽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其特征在于，步驟（3)實(shí)施如 下：在所述溫度和攪拌下，向二烷基次膦酸堿金屬鹽的水溶液中滴加所述多價(jià)金屬鹽的水 溶液，滴畢，在20~100°C下保溫反應(yīng)0~8小時(shí)，過濾，水洗，干燥得所述二烷基次膦酸鹽。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可用作阻燃劑的二烷基次膦酸鹽的制備方法，其包括（1）、使烷基次膦酸二烷基酯在溫度60℃~120℃及選擇性地催化劑存在下反應(yīng)生成二烷基次膦酸烷基酯，催化劑為選自含碘類催化劑和路易斯酸中的一種或多種的組合；（2）、使二烷基次膦酸烷基酯在堿性水溶液中在溫度50~90℃下發(fā)生水解反應(yīng)生成二烷基次膦酸堿金屬鹽，堿性水溶液為選自堿金屬的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽中的一種或多種堿性物質(zhì)的水溶液；（3）、使二烷基次膦酸堿金屬鹽與多價(jià)金屬鹽在水中、溫度20~100℃下反應(yīng)得到二烷基次膦酸鹽。 本發(fā)明具有收率高、操作簡(jiǎn)單、副產(chǎn)物可以回收利用、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07F9-30
【公開號(hào)】CN104693237
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510137170
【發(fā)明人】成貞輝, 蔡華勝, 趙根根, 顏新天, 孫素麗, 呂從高, 吳芳敏, 鄭智慧
【申請(qǐng)人】洪湖市一泰科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日