一种罗丹明B改性环三磷腈及其阻燃剂和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种罗丹明B改性环三磷腈及其阻燃剂和制备方法，包括以下步骤：a、以质量份计，将1份的六氯环三磷腈置于第一容器中，再加入20～25份的甲苯，不断搅拌并充分溶解，获得溶液A；b、向步骤a中获得的溶液A中加入3.0～3.8份的罗丹明B‑酰胺，不断搅拌，获得溶液B；c、再向第一容器中通入保护气体，缓慢升温至65～75℃，再缓慢滴加13～16份的三乙胺，反应5.5～6.5小时；反应结束后，待反应液冷却将其倒入水中，有大量固体析出，获得的固体为所述罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂。本发明专利技术的有益效果是：耐热性能好，合成过程简单、成本低廉，具有显著的市场竞争优势。

Rhodamine B modified ring three phosphorus nitrile and its flame retardant and preparation method

The invention discloses a preparation method of B modified Luo Danming ring three phosphazene flame retardant and its system, which comprises the following steps: A, to the quality of a meter, 1 copies in the first three hexachloro cyclotriphosphazene ring container, add 20 to 25 copies of the toluene, stirring and dissolving, get the solution A; B, A to the solution from step a is added in 3 ~ B Luo Danming amide, 3.8 copies of the stirring, obtain solution B; C, then to the first container under the protection of gas, slow heating to 65 to 75 DEG C, and then slowly add 13 to 16 copies of the three amine reaction 5.5 to 6.5 hours; after the reaction, the reaction liquid is cooled into the water, there are a large number of solid precipitation, obtained solid for the Luo Danming B modified flame retardant phosphazene ring three. The invention has the advantages of good heat resistance, simple synthesis process, low cost and obvious market competitive advantage.

【技术实现步骤摘要】
一种罗丹明B改性环三磷腈及其阻燃剂和制备方法
本专利技术涉及一种阻燃剂，尤其是一种罗丹明B改性环三磷腈及其阻燃剂和制备方法。
技术介绍
阻燃剂，赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的；阻燃剂有多种类型，按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。环三磷腈试剂是磷腈最具代表性的化合物，其由N、P原子通过单双建交替连接的聚合物，其分子式为Cl6N3P3或(NPCl2)3。环三磷腈有高含量的氮与磷，其构成的协同体系有良好的阻燃性能，显示出优良的不燃性和阻燃性能，氧指数为25-65，广泛用于防火阻燃材料和自熄性材料。因此，该类试剂通常用于绝热材料或防火材料(胡源.胡进良，范维澄.火灾科学，1996，5(2)，12-16.)。该类试剂具有阻燃性能好、合成简单、易于提纯、成本低廉等优点，因此可以用环三磷腈衍生物来改进许多高分子材料的阻燃性能。磷腈阻燃剂由于磷-氮协同作用，阻燃效果好，发烟及有毒气体少，因此发展较快。磷腈作为一种新型的磷氮系阻燃剂骨架材料，其分子结构中含有多个可被取代的Cl原子，因此可以通过分子设计制备各种功能性阻燃剂。(胡源,邵宗龙.应用化学,1998,15(3):22-14.；刘亚青,王志军.华北工学院学报,2003,24(3):162-165)。专利技术内容作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本专利技术的专利技术人已经发现：通过罗丹明B-酰胺与六氯环三磷腈合成了一种含有罗丹明B功能基团的环三磷腈试剂，实验表明，该阻燃性能超过了目前的商用阻燃剂，且该阻燃剂耐热性能好，合成过程简单、成本低廉，具有显著的市场竞争优势。本专利技术的一个目的提供一种罗丹明B改性环三磷腈。本专利技术的一个目的提供一种包含罗丹明B改性环三磷腈的阻燃剂，具有较好的阻燃效果。本专利技术还有一个目的提供一种包含罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂的制备方法，其合成过程简单、成本低廉，制备的阻燃剂阻燃性能好。为实现上述目的，本专利技术一种罗丹明B改性环三磷腈，其化学结构式为：一种阻燃剂，包含上述的罗丹明B改性环三磷腈。一种包括罗丹明B改性环三磷腈的阻燃剂的制备方法，其包括如下步骤：a、以质量份计，将1份的六氯环三磷腈置于第一容器中，再加入20～25份的甲苯，不断搅拌并充分溶解，获得溶液A；b、向步骤a中获得的溶液A中加入3.0～3.8份的罗丹明B-酰胺，不断搅拌，获得溶液B；c、再向第一容器中通入保护气体，缓慢升温至65～75℃，再缓慢滴加13～16份的三乙胺，反应5.5～6.5小时；反应结束后，待反应液冷却将其倒入水中，有大量固体析出，获得的固体为所述罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂。4、如权利要求3所述的包括罗丹明B改性环三磷腈的阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述六氯环三磷腈的制备方法包括：以质量份计，向第二容器中加入40份的五氯化磷，再加入50～60份的溶剂，混合并不断搅拌，再向第二容器内滴加17～23份的吡啶，得到黄色液体C；向第三容器中加入9～13份的氯化铵，再加入105～116份的溶剂，混合并强力搅拌，加热回流冷凝，获得物质D；将获得的黄色液体C缓慢滴加入所述的物质D中，再回流反应40～80min后，冷却至室温，加145～155份的水，用低分子醇类萃取，得到下层有机相，再经无水硫酸钠干燥；在50～60℃下，-0.07～-0.09Mpa下进行减压蒸馏，干燥后获得有机相，再用石油醚进行萃取，温度75～85℃下加热回流1.8～2.2h，再在-20～0℃下，用正庚烷重结晶三～五次后，获得所述六氯环三磷腈；其中，所述溶剂为氯苯、甲苯、二甲苯中的任意一种；所述低分子醇类为甲醇、乙醇中的任意一种。优选的是，所述罗丹明B-酰胺的制备方法：以质量份计，将所述3.6份的罗丹明B加入第四容器中，再加入28～36份的乙醇，再滴加8.1～9.2份的乙二胺，并不断搅拌直至滴加结束；在75～85℃下，回流18～30h，反应结束后，将反应液冷却，除去溶剂得粘稠液体；将0.5～1.5mol/L的HCl溶液滴加到粘稠液体中，直至PH达到9-10；再经减压抽滤、清洗、晾干后，获得所述罗丹明B-酰胺。优选的是，其特征在于：步骤C中所述保护气体为氮气。优选的是，其特征在于：所述溶剂为氯苯。优选的是，其特征在于：所述低分子醇类为乙醇。优选的是，其特征在于：所述六氯环三磷腈与罗丹明B-酰胺的质量分数比为1：3.2～3.6。本专利技术的有益效果是：耐热性能好，合成过程简单、成本低廉，具有显著的市场竞争优势。附图说明图1本专利技术制备的罗丹明B改性环三磷腈的红外谱图；图2本专利技术制备的罗丹明B改性环三磷腈的DSC曲线；图3本专利技术制备的罗丹明B改性环三磷腈的核磁共振氢谱图；图4本专利技术制备的罗丹明B改性环三磷腈的核磁共振碳谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1(1)六氯环三磷腈的制备向第二烧瓶中加入40g的五氯化磷，再加入55g的氯苯，混合并不断搅拌，再向第二烧瓶内滴加19.6g吡啶，得到黄色液体C；向第三烧瓶中加入11g的干燥的氯化铵，再加入110g的氯苯，混合并强力搅拌，加热回流冷凝，获得物质D；将获得的黄色液体C缓慢滴加入所述的物质D中，再回流反应60min后，冷却至室温，加150份的水，用乙醇萃取，得到下层有机相，再经无水硫酸钠干燥；在55℃下，-0.08Mpa下进行减压蒸馏，干燥后获得有机相，再用石油醚进行萃取，温度80℃下加热回流2h，再在-15℃下，用正庚烷重结晶四次后，获得所述六氯环三磷腈。在此过程中，反应方程式如下：(2)罗丹明B酰胺的制备将所述3.6g罗丹明B加入第四烧瓶中，再加入32g乙醇，再滴加8.6g的乙二胺，并不断搅拌直至滴加结束；在80℃下，回流24h，反应结束后，将反应液冷却，减压蒸馏除去溶剂得粘稠液体；将1.0mol/L的HCl溶液滴加到粘稠液体中，直至PH达到9.5；再经减压抽滤、蒸馏水清洗3次、晾干后，获得所述罗丹明B-酰胺。在此过程中，反应方程式如下：(3)罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂的制备a、将1g的六氯环三磷腈置于第一烧瓶中，再加入22g的甲苯，不断搅拌并充分溶解，获得溶液A；b、向步骤a中获得的溶液A中加入3.4g的罗丹明B-酰胺，不断搅拌，获得溶液B；c、再向第一烧瓶中通入氮气排出第一烧瓶中的空气，缓慢升温至70℃，再缓慢滴加14.6g的三乙胺，反应6小时；反应结束后，待反应液冷却将其倒入水中，有大量固体析出，获得的固体为所述罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂。反应方程式如下：实施例2(1)六氯环三磷腈的制备向第二烧瓶中加入40g的五氯化磷，再加入60g的氯苯，混合并不断搅拌，再向第二烧瓶内滴加17g吡啶，得到黄色液体C；向第三烧瓶中加入13g的干燥的氯化铵，再加入105g的氯苯，混合并强力搅拌，加热回流冷凝，获得物质D；将获得的黄色液体C缓慢滴加入所述的物质D中，再回流反应80min后，冷却至室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罗丹明B改性环三磷腈，其特征在于，其化学结构式：

【技术特征摘要】
1.一种罗丹明B改性环三磷腈，其特征在于，其化学结构式：2.一种阻燃剂，其特征在于：包括权利要求1所述的罗丹明B改性环三磷腈。3.一种包括罗丹明B改性环三磷腈的阻燃剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：a、以质量份计，将1份的六氯环三磷腈置于第一容器中，再加入20～25份的甲苯，不断搅拌并充分溶解，获得溶液A；b、向步骤a中获得的溶液A中加入3.0～3.8份的罗丹明B-酰胺，不断搅拌，获得溶液B；c、再向第一容器中通入保护气体，缓慢升温至65～75℃，再缓慢滴加13～16份的三乙胺，反应5.5～6.5小时；反应结束后，待反应液冷却将其倒入水中，有大量固体析出，获得的固体为所述罗丹明B改性环三磷腈阻燃剂。4.如权利要求3所述的包括罗丹明B改性环三磷腈的阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述六氯环三磷腈的制备方法包括：以质量份计，向第二容器中加入40份的五氯化磷，再加入50～60份的溶剂，混合并不断搅拌，再向第二容器内滴加17～23份的吡啶，得到黄色液体C；向第三容器中加入9～13份的氯化铵，再加入105～116份的溶剂，混合并强力搅拌，加热回流冷凝，获得物质D；将获得的黄色液体C缓慢滴加入所述的物质D中，再回流反应40～80min后，冷却至室温，加145～155份的水，用低分子醇类萃取，得到下层有机相，再经无水硫酸钠干燥；在50～60℃下，-0.07～...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔巍，张建中，佟飞，安磊，解海，张进，许云峰，张颖，
申请(专利权)人：抚顺职业技术学院，山西大同大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21