一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法技术

一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其属于有机合成技术领域。该方法以新戊二醇和三氯硫磷为原料，用冰盐浴维持反应温度在0摄氏度以下，缓慢滴加三乙胺，滴加结束后，在室温下反应；继续加入赤藓糖醇和三乙胺，加热回流。产物用10%氢氧化钠溶液将反应液中和至中性，室温搅拌抽滤得到固体，冷水、无水乙醇洗涤，抽干，得到白色固体。该方法在常规条件下制备1,4

【技术实现步骤摘要】
一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂：1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
ꢀ‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇的制备方法，其属于有机合成


技术介绍

[0002]1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇是一种基于阻燃剂Sandoflame5060设计的一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂，在使用过程中直接与碱纤维素混合，和二硫化碳反应成黄酸盐，形成粘胶液，喷丝入酸中形成粘胶纤维，使得阻燃剂分子与粘胶纤维分子在分子层面的混合，实现粘胶纤维的高效阻燃。
[0003]1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇分子式为 C
14
H
28
O8P2S2,其化学式如式S
‑
1所示：
[0004][0005]目前，关于1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇的合成方法，尚未文献报道。通过查阅文献，发现1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑ꢀ
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇类似物的制备方法主要有以下几种：
[0006](1)瑞士Sandoz公司生产的Sandoflame5060粘胶纤维阻燃剂
[1]，它是一种以新戊二醇、三氯硫磷、三乙胺、水为反应物制备出硫代焦磷酸酯有机化合物，反应式如S
‑
2所示：
[0007][0008](2)Tokuyasu
[2]et al单官能团的磷酸酯，它是由环状的磷酸与环氧乙烷反应制得，结构式如S
‑
3所示：
[0009][0010](3)Xingyi Wang
[3]et al通过TPE粉末、五氧化二磷、三聚氰胺、水制备MTP，反应式如S
‑
4所示：
[0011][0012](4)张胜强
[4]通过三氯硫磷、新戊二醇、季戊四醇制备出DOPNP有机大分子，反应式如S
‑
5所示：
[0013][0014](5)Denghui Wu
[5]et al通过季戊四醇与三氯氧磷(1:10)制备出来的焦磷酸酯与乙醇胺反应制得EMSPB,反应式如S
‑
6所示：
[0015][0016]上述方法存在以下缺陷：
[0017]瑞士Sandoz公司生产的Sandoflame5060粘胶纤维阻燃剂，因为生成物越多越难以搅拌，需要用机械搅拌，然而在加热条件下溶剂容易沿着缝隙挥发出去，所以需要不断补加溶剂；Tokuyasu需要先与水反应生成酸后再与醇类物质反应；Xingyi Wang反应物五氧化二磷反应一段时间会结块，不能充分反应，需要研磨；张胜强制备DOPNP需要两步法完成，且反应时间长，经济效益不高；Denghui Wu 第一步反应三氯氧磷过量，加热造成三氯氧磷的挥发，造成浪费。
[0018]参考文献：
[0019][1]Ko,Young Gun；Choi,Ung Su；Ahn,Dong June；Kim,Jeong Su；Kim,TaeYoung.Physicochemical and thermal studies of viscose rayon borate fiber and itscarbon fiber[J].Polym.Chem.,2001,(22):3875
‑
3883。
[0020][2]Tokuyasu et al.Phosphoriic ester,process for preparing the same and usethereof.US6127464[P],1998
‑
11
‑
24。
[0021][3]Wang,Xing yi；Li,Yuan；Liao,Wei wei；Gu,Jing；Li,Dao.A new intumescentflame
‑
retardant:preparation,surface modification,and its application inpolypropylene[J].Polym.Adv.Technol.,2008,(8),1055
‑
1061。
[0022][4]张胜强.新型磷酸酯阻燃剂合成及其膨胀阻燃聚丙烯研究[D].东北林业大学,2011。
[0023][5]Denghui Wu,Peihua Zhao,Mei Zhang,Yaqing Liu.Preparation and properties offlame retardant rigid polyurethane foam with phosphorus
–
nitrogen intumescentflame retardant[J].High Perform.Polym.,2013,25:3
‑
4。

技术实现思路

[0024]本专利技术要解决的技术问题是提供一种1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇及其制备方法，具有原料低廉易得，成本低廉等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
ꢀ‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇，其结构式为：
[0025][0026]本专利技术还同时提供1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘胶纤维共溶型羟基硫代磷酸酯阻燃剂的制备方法，其特征在于，合成路线为：其具体的制备步骤为：(1)2
‑
氯
‑
5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷的制备将新戊二醇、三氯硫磷和环己烷置于反应器中，新戊二醇与三氯硫磷摩尔比为1:1
‑
1:1.5，冰水浴条件下缓慢加入三乙胺或吡啶，滴加时间为10
‑
15min，移除冰水浴，室温下搅拌2
‑
3h；(2)1,4
‑
双(5,5
‑
二甲基
‑2‑
硫代磷杂
‑
1,3
‑
二噁烷
‑2‑
氧基)
‑
2,3
‑
丁二醇的制备在步骤1)的反应液中加入赤藓糖醇和三乙胺或吡啶，加热回流6
‑
8h；赤藓糖醇与2...

【专利技术属性】
技术研发人员：高欣钦，李学芬，俞鸿博，王荣炎，张硕，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：