含氮芳基次磷酸金属盐及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氮芳基次磷酸金属盐及其制备方法。该含氮芳基次磷酸金属盐具有如下结构单元：上述Ｒ为芳基或含０～６个Ｃ原子的直链或支链烃基，Ｚ为金属离子。该方法为：在氮气保护条件下，将羧乙基苯基次膦酸与具有活性胺基的化合物在加热条件下反应脱水，其后向反应体系中加入含金属离子的化合物进行反应；或将羧乙基苯基次膦酸与含金属离子的化合物进行反应提纯处理后与具有活性胺基的化合物在加热条件下在溶剂中反应脱水，其后对反应产物进行提纯、干燥处理后，得到目标产物。本发明专利技术产品物理化学性能稳定、阻燃性能高、安全环保，且制备工艺简单易行，成本低廉，适于在聚酯类和聚酰胺类，环氧树脂，玻璃钢树脂等中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷氮协同型阻燃化合物及其制备方法，尤其涉及一种以羧乙基苯基次膦酸为基的含氮芳基次磷酸金属盐的及其制备方法。
技术介绍
随着全球对阻燃剂的环保要求越来越高，传统的卤系阻燃剂面临巨大的压力，而 环保、污染较小的新型膨胀型磷氮系阻燃剂则越来越为人们所青睐，尤其是其中的磷氮协 同阻燃化合物更是受到业界的追崇。其原因在于，磷氮协同阻燃化合物本身即具有酸源、碳 源、气源阻燃机理的三要素，且其含有C-P键，在与阻燃金属化合物成盐后，化学稳定性更 高，还具有阻燃性能好、低烟、低毒的特性，故而已经成为当前阻燃剂开发研究的一个重要 方向。然而，在有机磷阻燃剂开发方面，我国起步较晚，至今未推出性能突出的类似有机膦 阻燃剂品种，直接限制了我国相关阻燃材料的产业发展，因此，对磷氮协同型有机膦阻燃剂 的研究开发，具有迫切的现实意义和长远的战略意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种，该含氮芳基次 磷酸金属盐物理化学性能稳定、阻燃性能高，安全环保，同时，其制备工艺简单易操作，成本 低廉，适于各种规模工业化生产的需求，从而克服了现有技术中的不足。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案 —种含氮芳基次磷酸金属盐，其特征在于，该含氮芳基次磷酸金属盐具有如下结构单元 <formula>formula see original document page 4</formula> 其中，R为芳基或含0 6个C原子的直链或支链烃基，Z为金属离子。 具体而言，所述的金属离子为Mg"、Z^+、AP和C^+中的一种或两种以上。 —种含氮芳基次磷酸金属盐的制备方法，其特征在于，该方法为 在氮气或惰性气体保护条件下，将羧乙基苯基次膦酸与具有活性胺基的化合物于135 16(TC的温度条件下在有机溶剂中反应4 6h，脱去反应生成水，再向该混合反应体系中加入水、可溶性金属盐和碱或金属氧化物或金属氢氧化物，反应2 50h，其后过滤混合反应体系，滤出物经洗涤、干燥处理，即为目标产物； 或，将羧乙基苯基次膦酸与可溶性金属盐和碱或金属氧化物或金属氢氧化物于水 中混合反应2 50h，而后过滤混合反应体系，滤出物经洗涤、干燥后，与具有活性胺基的化 合物于135 160°C的温度条件下在有机溶剂中反应4 6h，脱去反应生成水，再过滤混合 反应体系，滤出物经洗涤、干燥处理，即为目标产物； 上述含金属离子的化合物中所含金属离子与所述羧乙基苯基次膦酸的摩尔比为i : i i : 3，所述羧乙基苯基次膦酸与具有活性胺基的化合物摩尔比为i : o.5 i : i。进一步地讲，该方法具体为 在氮气保护条件下，将羧乙基苯基次膦酸与具有活性胺基的化合物于135 16(TC的温度条件下在有机溶剂中回流反应4 6h，脱去反应生成水，再向混合反应体系中 加入水以及金属氧化物或金属氢氧化物，反应40 50h，其后过滤混合反应体系，以水和小 分子醇洗涤滤出物，最后将滤出物干燥处理，制得目标产物； 或，将羧乙基苯基次膦酸与金属氧化物或金属氢氧化物于水中混合反应40 50h，而后过滤混合反应体系，滤出物经洗涤、干燥处理后，与具有活性胺基的化合物于 135 16(TC的温度条件下在有机溶剂中回流反应4 6h，脱去反应生成水，再过滤混合反 应体系，以水和小分子醇洗涤滤出物，最后将滤出物干燥处理，制得目标产物。 该方法还可为 在氮气保护条件下，将羧乙基苯基次膦酸与具有活性胺基的化合物于135 16(TC的温度条件下在有机溶剂中回流反应4 6h，脱去反应生成水，再向混合反应体系中 加入水和碱，至混合反应体系变澄清后，再加入可溶性金属盐，于90 95t:的温度条件下 反应2 3h，其后过滤混合反应体系，以水和小分子醇洗涤滤出物，最后将滤出物干燥处 理，制得目标产物； 或，将羧乙基苯基次膦酸与碱在水中混合反应，至混合反应体系变澄清后，加入可 溶性金属盐，于90 95t:的温度条件下反应2 3h，而后过滤混合反应体系，滤出物经洗 涤、干燥处理后，与具有活性胺基的化合物于135 16(TC的温度条件下在有机溶剂中回流 反应4 6h，脱去反应生成水，再过滤混合反应体系，以水和小分子醇洗涤滤出物，最后将 滤出物干燥处理，制得目标产物。 所述的具有活性胺基的化合物为RNH2和H2NRNH2中的至少一种，其中，R芳基或 含0 6个C原子的直链或支链烃基。 所述的有机溶剂为高沸点溶剂油、二甲苯或二氯苯。 所述的金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化铝或氧化锌，所述氢氧化物为氢氧化 镁、氢氧化f5 、氢氧化铝或氢氧化锌。 所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。 所述的小分子醇为甲醇或乙醇。 本专利技术以羧乙基苯基次膦酸及具有活性胺基的化合物(如一胺类、二胺类物质) 为原料，经简单工艺过程合成出以羧乙基苯基次膦酸为基的含氮芳基次磷酸金属盐，其物 理化学性能稳定、阻燃性能高，且安全环保，可用于聚酯类和聚酰胺类，环氧树脂，玻璃钢树 脂等之中。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于5 ①本专利技术的含氮芳基次磷酸金属盐的热稳定性和化学稳定性较好，使用于高温加 工； ②本专利技术提供的含氮芳基次磷酸金属盐结构新颖，可使用多种工艺合成，适于各 种规模厂家生产； ③由于本专利技术提供的添加剂不含卤素，无毒、安全，有利于环保； ④本专利技术制备方法简单，无需催化剂，无需高压反应，无需复杂设备，且工艺成熟，易于控制。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。 实施例1本实施例为羧乙基苯基次磷酰乙二胺铝盐，其合成工艺如下 在装有搅拌器和分水器的500ml三口瓶中，通入氮气保护后，加入0. lmol羧乙基苯基次膦酸，O. 05mol乙二胺和150ml的二甲苯，搅拌，缓慢升温到140°C回流反应6h后脱去反应生成水，冷却反应物，在反应体系中加入一定量的水后，缓慢滴加入0. lmol氢氧化钠水溶液，直至反应体系变澄清后，加入0. l/6mol硫酸铝水溶液，在9(TC下反应2 3h，抽滤混合反应物，用甲醇洗涤后再水洗，干燥处理后即为羧乙基苯基次磷酰乙二胺铝盐，其产率为93%，固体在30(TC下无变化，40(TC左右变黑分解。 实施例2本实施例为羧乙基苯基次磷酰乙二胺钙盐，其合成工艺如下 在装有搅拌器和分水器的500ml三口瓶中，通入氮气保护后，加入0. lmol羧乙基 苯基次膦酸，O. 05mol乙二胺和150ml的二氯苯，搅拌，缓慢升温到16(TC反应4h后脱去反 应生成水，冷却反应物，在反应体系中加入一定量的水后，加入0. lmol氢氧化钾水溶液，直 至反应体系变澄清后，加入0. 05mol硫酸钙水溶液，在95t:反应2 3h，抽滤混合反应物， 用乙醇洗涤后在水洗，干燥处理后即为羧乙基苯基次磷酰乙二胺钙盐，其产率为94%，固体 在30(TC下无变化，40(TC左右变黑分解。 实施例3本实施例为羧乙基苯基次磷酰乙二胺锌盐，其合成工艺如下 在装有搅拌器和分水器的500ml三口瓶中，通入氮气保护后，加入0. lmol羧乙基苯基次膦酸，O. 05mol乙二胺和150ml的高沸点溶剂油，搅拌，缓慢升温到15(TC反应5h后脱去反应生成水，冷却反应物，在反应体系中加入一定量的水后，加入O. l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮芳基次磷酸金属盐，其特征在于，该含氮芳基次磷酸金属盐具有如下结构单元：　　Ｚ－Ｏ－＊ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］＊－ＨＮＲＮＨ－＊－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］＊－Ｏ－Ｚ、ＲＮＨ－＊－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］＊－ＯＺ、Ｚ－Ｏ－＊－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］＊－ＮＨＲＮＨ－＊ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－＊－ＯＺ或Ｚ－Ｏ－＊－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］＊－ＮＨＲ　　其中，Ｒ为芳基或含０～６个Ｃ原子的直链或支链烃基，Ｚ为金属离子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦林，王冬军，
申请(专利权)人：苏州科技学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]