新型阻燃型dp的合成與性能研究

新型阻燃型dp的合成與性能研究

例如，新三醇磷酸酯阻滯劑4（2，3-二溴丙基）乙二醇雙磷酸酯，1，2-二（5）二氧基-1，3，2-三氧基-2-磷酸二甲酯。氨基二醇磷酸酯鈉，二（2，3-二氯），由于磷和氯的配合作用，其性能一直受到關(guān)注。國內(nèi)外銷售呈上升趨勢。由于磷和鈉的配合和以及酚類抗劑的性能良好，且發(fā)煙量小，藥物少，因此已成為未來阻滯劑的發(fā)展趨勢之一。本研究合成一種新型阻燃劑DPHT,將氮、磷、氯的協(xié)同作用結(jié)合起來,使其具有更好的阻燃效果。1實驗部分1.1新化工試驗劑環(huán)氧氯丙烷(ECH),分析純,廣東西隴化工廠;三氯氧磷(POC),分析純,中國亭新化工試劑廠;六次甲基四胺(HT),分析純,中國醫(yī)藥(集團)上?；瘜W(xué)試劑公司;三氯化鋁(ATC),分析純,中國醫(yī)藥(集團)上海化學(xué)試劑公司;甲醇,分析純,上海試劑廠;四氯化碳,分析純,蘇州市第二化工研究所;丙酮,分析純,江蘇武進衛(wèi)星化學(xué)試劑廠。1.2環(huán)氧氯丙烷的制備將定量的POCl3和催化劑AlCl3、溶劑CCl4加入帶有攪拌和尾氣吸收裝置的三口瓶中,水浴加熱,滴加一定量的環(huán)氧氯丙烷。滴加完畢后,再恒溫反應(yīng)一定時間。反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物用去離子水洗滌三次,丙酮洗滌兩次,在90℃下恒溫干燥。中間體收率約為70%。1.3制備條件優(yōu)化在三口瓶中加入一定量的六次甲基四胺、甲醇和中間體DP,水浴加熱,回流,攪拌,恒溫反應(yīng)一定時間,抽濾,產(chǎn)物用去離子水洗滌三次,丙酮洗滌兩次,在90℃下恒溫干燥,得白色粉末,產(chǎn)率為72%。DPHT熔點為206℃～207℃。1.4結(jié)構(gòu)試驗將產(chǎn)物以溴化鉀壓片法,用Mangna-550型紅外光譜儀測定其結(jié)構(gòu)。2結(jié)果和討論2.1dpht-pcr擴增圖1DP的紅外光譜顯示,在2968,1541,1465,958,692cm-1處有C-H振動;在1654cm-1處為C-Cl振動;在1440～1400處有-CHCl-CH2-CH2-基團的-CH2彎曲振動;在1050～950cm-1處有P-O,P-Cl特征吸收峰;在1238cm-1處有P=O振動。圖2DPHT的IR光譜顯示,在3429cm-1處有環(huán)上N-H振動,在2825,2713,2532等處有C-H振動,以及2500～2000cm-1之間出現(xiàn)一系列弱的、尖銳的譜帶,而且在3500～3300,1650～1550,1350～1250cm-1等處同時出現(xiàn)類芳香族胺的振動,證實有取代的環(huán)上銨鹽NH2+;在3080～3010cm-1之間為環(huán)上C-H振動;在1244cm-1處有O=P特征吸收,并在1195,1002cm-1等處有O-P振動;在850～600cm-1等處有C-Cl振動。此外,在2869,1456,1436,1375,1232,1002,808,669,505cm-1等處出現(xiàn)六次甲基四胺的特征吸收。以上分析證實本研究中合成的化合物為目標產(chǎn)物。2.2影響反應(yīng)的因素2.2.1中間體收率試驗由圖3可知,在DP合成中,控制反應(yīng)溫度為343K,反應(yīng)時間為2h,nECH:nPOC≈1∶2條件下,中間體收率最高;在DPHT合成中,控制反應(yīng)溫度為338K,反應(yīng)時間為2h,可知最佳物料比為nDP:nHT≈1∶2。2.2.2反應(yīng)溫度對p合成的影響反應(yīng)溫度對合成DP和DPHT的影響見圖4。由圖4可知,由于DP合成中放熱,反應(yīng)溫度不宜過高,適宜的反應(yīng)溫度為333～343K;在DPHT合成中,產(chǎn)品收率隨著溫度的升高而增高,在333～343K時達到最大值,故適宜的反應(yīng)溫度為323～333K。2.2.3中間體dp的合成由圖4可知:控制反應(yīng)溫度為343K,nECH∶nPOC=2∶1,隨著反應(yīng)時間的增加,中間體DP產(chǎn)率增加,反應(yīng)的最佳時間為1.5h～2h;控制反應(yīng)溫度為328K,nDP∶nHT=1∶2,隨著反應(yīng)時間的增加,DPHT的收率逐漸增大,當反應(yīng)時間大于2h時,產(chǎn)品的收率不再發(fā)生變化,從而可知該反應(yīng)的最佳時間為2h。2.2.4提高產(chǎn)品收率在中間體DP合成中使用AlCl3作催化劑,合適的催化劑用量可提高產(chǎn)品收率。從圖5可知,催化劑用量增加,催化效率也明顯增加,但反應(yīng)過快導(dǎo)致反應(yīng)溫度的局部過高,生成的副產(chǎn)物增多。經(jīng)過比較、分析,確定催化劑AlCl3最佳用量約為環(huán)氧氯丙烷的2%。3合成硫廢水(1)以三氯氧磷、環(huán)氧氯丙烷和六次甲基四胺為原料,AlCl3為催化劑,以CCl4、CH3OH為溶劑,可以成功地合成新型含氮、磷和氯的阻燃劑——磷酸二-(2,3-二氯丙基)六次甲基四胺鹽。(2)中間體合成最佳的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為333～343K,反應(yīng)時間為1.5h～2h,nE