異氰尿酸氯丙氧基矽酸氯乙酯化合物及其製備方法

2023-12-01 10:41:01 1

專利名稱：異氰尿酸氯丙氧基矽酸氯乙酯化合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種氮、矽、氯三元素協同阻燃劑異氰尿酸氯丙氧基矽酸氯乙酯化合物及其製備方法，具體涉及一種二 {2_氯_3_[二(氯乙氧基)娃酸氧基]丙基}異氰尿酸酯化合物及其製備方法，該化合物適合用於聚氯乙烯、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃增塑劑。
背景技術：
隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，合成纖維、塑料、橡膠等高分子材料越來越廣泛的應用於交通運輸、建築材料、電子電器、日用家具、室內裝修等各個領域。但是，這些高分子材料一般都具有易燃性，容易引發火災事故，為了解決合成材料的耐燃、抑煙等問題，確保合成材料使用的安全性，最有效的方法是加入阻燃劑。由於滷系阻燃劑添加量少、價格低廉以及與合成材料相容性好，不改變阻燃劑製品原有的機械加工性能，因而為 目前產量和使用量最大的有機阻燃劑。但是由於其在燃燒時會分解產生滷化氫等問題，使滷系阻燃劑受到了限制。隨著世界範圍內阻燃防火意識的日益增強以及阻燃法規的日趨完善，促進了環保型阻燃劑的研究開發應用，尤其是新型、高效、低毒型阻燃劑面臨更加迫切的需求。同時開發高效滷系阻燃劑減少阻燃劑的添加量以達到減少燃燒時所放出的滷化氫的量及減少對材料機械加工性能的影響是研究的重要方向。由於有機矽系阻燃增塑劑具有抑煙、促進成碳的優異性能而得到人們的重視。但有機矽系產品一般價格昂貴、使用範圍窄，使用受到了限制。本發明公開了以多晶矽產業的副產物四氯化矽為主要原料合成氮、矽、氯三元素協同阻燃劑化合物及其製備方法，本發明結合了氮系阻燃劑膨脹阻燃，矽系阻燃劑能生成緻密的矽碳層，滷系阻燃劑氣象阻燃的機理，開發了廉價高效的氮、矽、氯三元素協同阻燃劑異氰尿酸氯丙氧基矽酸氯乙酯化合物，該產品的研究成功對解決汙染物四氯化矽的綜合利用開闢了一個有效途徑，給市場又增添了一個新型高效阻燃劑品種，對促進我國阻燃工業的快速發展，保障人民生命財產的安全都具有著重要的意義。

發明內容
本發明的目的之一在於提出一種用多晶矽產業的副產物四氯化矽合成氮、矽、氯協同阻燃增塑劑三{2-氯-3-[三(氯丙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯化合物，其阻燃效能高，可克服現有技術中的不足。為實現上述發明目的，本發明採用了如下技術方案三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯化合物，其特徵在於，
該化合物的結構如下式所示
權利要求
1.一種氮、矽、氯三元素協同阻燃劑三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯化合物，其特徵在於，該化合物的結構如下式所示
2.根據權利要求I所述三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯的製備方法，其特徵在於，該方法為 在20°C條件下，將一定濃度的異氰尿酸三縮水甘油酯的有機溶劑溶液滴加到3倍摩爾的四氯化矽中，而後升溫至50°C 70°C持續反應4 6h ;再降溫到30°C，液面下通入一定摩爾比的環氧乙烷，而後升溫至45°C 55°C持續反應2 3h，當反應液PH = 5-6時，蒸餾除去過量的環氧乙烷和有機溶劑及少量的低沸點物，得三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯。
3.根據權利要求2所述三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯的製備方法，其特徵在於所述一定濃度是異氰尿酸三縮水甘油酯的質量與有機溶劑的體積比為1:5-1: 15。
4.根據權利要求2所述三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯的製備方法，其特徵在於所述一定摩爾比的環氧乙烷是異氰尿酸三縮水甘油酯四氯化矽環氧丙烷摩爾比為I : 3 : 9-1 : 3 : 12。
5.根據權利要求2和3所述三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯的製備方法，其特徵在於所述的有機溶劑為為二氧六環、四氫呋喃、乙腈或二氯乙烷。
全文摘要
本發明涉及一種氮、矽、氯三元素協同阻燃劑三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯化合物及其製備方法，該化合物的結構如下式所示製備方法為將異氰尿酸三縮水甘油酯的有機溶劑溶液滴加到四氯化矽中，在50℃～70℃反應4～6h；再降溫到30℃，液面下通入環氧乙烷，而後在45℃～55℃反應2～3h，經純化處理得三{2-氯-3-[三(氯乙氧基)矽醯氧基]丙基}異氰尿酸酯。本發明化合物阻燃增塑性好，適合用於聚氯乙烯、聚氨酯、環氧樹脂、不飽和樹脂等的阻燃增塑劑。並且生產工藝簡單，成本低，易於實現工業化生產。
文檔編號C08L27/06GK102731545SQ20121024725
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者吳娟, 李豫丹, 樓曉莉, 王彥林 申請人:蘇州科技學院