三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基)乙基]異氰脲酸酯化合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硅、氮、氯三元素協(xié)同阻燃劑三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基） 乙基]異氰脲酸酯化合物及其制備方法，該化合物適合用作聚氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、 不飽和樹脂等的阻燃增塑劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子材料工業(yè)的快速發(fā)展，其在日常生活、制造及工程建設(shè)中得到了越來 越廣泛的應用。由于高分子材料易被引燃而發(fā)生火災，嚴重危害到人們生命和財產(chǎn)的安全， 因此促進了阻燃劑的研宄和廣泛應用。其中硅系阻然劑以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，有效的防熔 體滴落和阻燃抑煙性能，而成為目前低煙低毒阻燃材料開發(fā)的新技術(shù)之一；氮系阻燃劑是 新型膨脹阻燃劑開發(fā)的重點，其一些產(chǎn)品已經(jīng)有所應用；鹵系阻燃劑阻燃效率高、生產(chǎn)技術(shù) 成熟，在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。若把硅、氮、鹵這三種優(yōu)異的阻燃元素設(shè)計到同一 分子中，就會產(chǎn)生硅、氮、鹵協(xié)同阻燃的效果，能大幅提高阻燃效能。因而開發(fā)新型高效、環(huán) 保型硅、氮、鹵協(xié)同阻燃劑是一個具有重要意義的課題。
[0003] 本發(fā)明公開了以三羥乙基異氰脲酸酯（THEIC)、二甲基二氯硅烷、環(huán)氧丙烷（PO) 為主要原料制備硅、氮、氯三元素協(xié)同阻燃劑三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異 氰脲酸酯化合物。本發(fā)明阻燃劑綜合了氮元素的膨脹阻燃、硅能生成致密的硅炭層及鹵元 素的氣相阻燃的機理，其阻燃效能高，成炭效果好，應用范圍廣，有很好的開發(fā)前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的之一在于提出一種硅、氮、氯協(xié)同阻燃劑三[2_(二甲基氯丙氧基硅 酰氧基）乙基]異氰脲酸酯化合物，其阻燃效能高，可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0006] 三[2_(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異氰脲酸酯化合物，其特征在于，該化 合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：
【主權(quán)項】
1. 一種硅、氮、氯三元素協(xié)同阻燃劑三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異氰脲 酸酯化合物，其特征在于，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：
式中OC3H6Cl為OcH2CHCICH3或OCH(CH2Cl)CH3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異氰脲酸酯的制備 方法，其特征在于，該方法為： 在裝有攪拌器、溫度計和冷凝管，并在冷凝管上口裝有干燥管及氯化氫吸收裝置的反 應器中，將三羥乙基異氰脲酸酯溶于有機溶劑，加入相對于三羥乙基異氰脲酸酯3倍摩爾 的二甲基二氯硅烷，升溫至50°C~70°C，保溫反應5~9h;待HCl放完后，降溫至20°C以 下，將干燥管換為可極具膨脹的密封套，液面下滴加一定摩爾的環(huán)氧丙烷，以滴加速度控制 反應溫度不高于40°C，滴完后1~2h升溫至50°C~80°C，保溫反應6~IOh;常壓蒸餾除 去過量的環(huán)氧丙烷，再減壓蒸餾除去溶劑及少量低沸點物，得三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰 氧基）乙基]異氰脲酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異氰脲酸酯的制備 方法，其特征在于，所述的有機溶劑為二氧六環(huán)、四氫呋喃、乙腈或二氯乙烷，其用量體積毫 升數(shù)是三羥乙基異氰脲酸酯質(zhì)量克數(shù)的5~15倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基）乙基]異氰脲酸酯的制備方 法，其特征在于，所述的一定摩爾的環(huán)氧丙烷是三羥乙基異氰脲酸酯：二甲基二氯硅烷： 環(huán)氧丙烷摩爾比為1 : 3 : 3~1 : 3 : 4。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基)乙基]異氰脲酸酯化合物及其制備方法，該化合物的結(jié)構(gòu)如下式所示：式中OC3H6Cl為OCH2CHClCH3或OCH(CH2Cl)CH3。制備方法為：將三羥乙基異氰脲酸酯溶于有機溶劑，加入3倍摩爾的二甲基二氯硅烷，在50℃～70℃下反應5～9h；液面下滴加一定摩爾的環(huán)氧丙烷，滴完后，升溫至50℃～80℃，保溫反應6～10h；經(jīng)純化處理得三[2-(二甲基氯丙氧基硅酰氧基)乙基]異氰脲酸酯。本發(fā)明阻燃劑阻燃效能高，成炭效果好，適合用作聚氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃增塑劑，并且生產(chǎn)工藝簡單，成本低，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08K5-544, C08L27-06, C07F7-18
【公開號】CN104710457
【申請?zhí)枴緾N201510100442
【發(fā)明人】王彥林, 李瓏, 楊海軍
【申請人】蘇州陽橋化工科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月6日