反应型阻燃剂N,N-二（2-羟乙基）氨甲基膦酸二乙酯（BHAPE）的合成及应用.pdf

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1、2015年第4期(总第112期)塑料助剂31反应型阻燃剂N，N一二(2一羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)的合成及应用黄东平(南京红宝丽股份有限公司，南京，211300)摘要以三聚甲醛、二乙醇胺和亚磷酸二乙酯为原料，固载杂多酸为催化剂，通过一步法合成了反应型阻燃剂N，N一二(2一羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)，产品得率达91．5％；把BHAPE应用到硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)中，当BHAPE的添加量为25php时，材料的导热系数、压缩强度、吸水率变化不大，极限氧指数(LOI)达30．5％，具有明显的阻燃效果。关键词反应

2、型阻燃剂N，N一二(2一羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)硬质聚氨酯泡沫(RPUF)doi：10．3969／j．issn．1672—6294．2015．04．007PreparationandApplicationofReactiveFlameRetardantN，N-bis(2一hydroxyethy1)一aminomethylPhosphonicAcidDiethylEster(BHAPE)HuangDongping(NanjingHongbaoliCo．，Ltd．，Nanjing，211300)Abstract：Areact

3、iveflameretardantN，N—bis(2一hydroxyethy1)一aminomethylphosphonicaciddiethylester(BHAPE)wassynthesizedviausedsym-trioxane，diethanolamineanddiethylphosphiteasrawmaterialssupposedheteropolyacidascatalystandbyone-stepprocess．theyieldupto91．5％．TheflameretardantBHAPEwasusedinth

4、erigidpolyurethanefoam(RPUF)，when25phrBHAPEaddedintoRPUF，nochangeaboutcompressivestrength，waterabsorption，andthermalconductivity，theLOIupto30．5％，whichshowedgoodflameretardancy．Keywords：reactiveflameretardant；N，N—bis(2一hydroxyethy1)一aminomethylphosphonicaciddieth—ylester

5、(BHAPE)；rigidpolyurethanefoams聚氨酯泡沫材料以其优异的保温性能在军事阻燃剂N，N一_m-(2一羟乙基)氨甲基膦酸二和民用领域被广泛应用，而其易燃性对人类生命乙酯(BHAPE)采用N、P协同阻燃机理，可作为单财产安全构成了巨大的威胁。目前，用于聚氨酯体参与聚合反应，在不影响材料性能的前提下，达泡沫的阻燃剂分为添加型和反应型两类¨，添到较好的阻燃效果。目前，阻燃剂BHAPE主要加型阻燃剂与材料之间存在着一定程度的不相容有以下两种合成方法L8：①甲醛水溶液与二乙性，在加工过程中会出现析出、分解等现象而影响醇胺反

6、应生成中间体，经减压蒸馏后在强酸阳离材料的力学性能；而反应型阻燃剂通过化学键嫁子交换树脂催化作用下与亚磷酸二乙酯反应制接到材料基体结构中，对材料的机械力学性能影得。②甲醛水溶液、二乙醇胺及亚磷酸二乙酯通响较小，克服了添加型阻燃剂不稳定的缺点J。过Mannich反应制得。上述工艺主要原料是甲醛水溶液，亚磷酸二乙脂，由于亚磷酸二乙酯易发生水解反应，水的存在对产品的生成十分不利，需减收稿日期：2015—06—18压蒸馏脱除大量的水，能耗较高。32塑料助剂2015年第4期(总第112期)以固体三聚甲醛、二乙醇胺和亚磷酸二乙醛，可减少脱水时所需

7、的能耗，又可大大减少废酯为原材料，采用自制的固载杂多酸为催化剂，水处理量，非常符合当今“绿色化学”的理念；固通过～步法合成了阻燃剂BHAPE。反应原理如载杂多酸催化剂在反应过程中过滤后可回收图1所示。此工艺以三聚甲醛原位解聚提供甲利用。HN／CH2CH2OHOHOH2CH2C~p／OCH2CH3悯～H，图1BHAPE的合成路线Fig．1SynthesisprocessofBHAPE1实验部分50mL去离子水，充分搅拌使得PW完全溶解，然后加人10g处理过的SiO载体，使PW。的负载量1．1主要仪器与原料(质量分数)为35％左右。在8O

8、℃下回流7h，降不锈钢聚合反应釜，南京幕府石化实验设备温至室温静置12h。用红外灯照射烘干，最后在厂；2XZ一2型旋片式真空泵，沈阳真空泵厂；NICO．马弗炉中于250oC下焙烧3h。LET470型红外光谱仪，尼高利公司