专利名称：一种n,n-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种亚磷酸酯类无卤阻燃剂的制备方法，具体地说是一种N，N-双 (2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法。
背景技术：
随着合成材料工业的发展，阻燃化已成为合成材料改性的一个重要内容，阻燃材料的研究也被世界科研学者所关注。目前，全球最常用的阻燃剂为含卤阻燃剂，尤其是溴系阻燃剂，其添加量较少，阻燃效率高，但由于其燃烧时放出大量有毒烟雾和腐蚀性气体， 导致环境污染和危害人类生命安全，因此其应用范围越来越受到限制。近年来，高阻燃、高安全、低毒、低烟、无腐蚀性气体产生的无卤阻燃材料成为阻燃科学中的研究重点之一。N， N-双O-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(结构如I所示)作为一种非卤环保反应型阻燃剂， 不仅符
权利要求
1.一种N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，包括以下步骤(1)在反应器中加入溶剂和多聚甲醛固体，溶剂与多聚甲醛(以甲醛计)的摩尔比为 0. 5 2. 0，在一定的温度及PH值条件下使多聚甲醛固体完全溶解；(2)将第(1)步的溶液降温至25 40°C，并向反应器中加入干燥剂，搅拌下加入熔融的二乙醇胺，控制反应温度在25 50°C反应0. 5 2小时，过滤除去干燥剂；(3)将第(2)步得到的反应液减压蒸馏除去溶剂，同时利用溶剂与水共沸来除水，得到 3- (2-羟乙基)-1，3-氧氮杂环戊烷；(4)降温至40 50°C，向反应器中加入无水路易斯酸催化剂，升温至40 80°C，边搅拌边滴加亚磷酸二乙酯，滴加完成后在该温度下继续反应1 6小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤⑴中温度为60 80°C，pH值为8 12，所述的溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、正戊醇或异戊醇。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是步骤(1)中温度为65 75°C，采用氢氧化钠溶液调节反应溶液的pH为9 11，溶剂与多聚甲醛(以甲醛计)的摩尔比为0. 8 1. 5。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是步骤O)中所述的干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙或氧化钙中的一种或两种或多种按任意比例的混合物； 二乙醇胺与干燥剂的摩尔比为1 0.1 0.3，过滤干燥剂时温度为30 40°C。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是步骤O)中反应温度为30 40°C，反应时间为1 1. 5小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是多聚甲醛(以甲醛计)与二乙醇胺的摩尔比为0.9 1.4 1，步骤⑷中加入的亚磷酸二乙酯用量满足中间体3-(2-羟乙基)-1， 3-氧氮杂环戊烷与亚磷酸二乙酯的摩尔比为0.8 1.2 1。
7.根据权利要求6所述的N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，其特征是步骤(3)中减压蒸馏真空度彡0. 095MPa，升温至45 50°C。
8.根据权利要求7所述的N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，其特征是步骤中无水路易斯酸催化剂为无水三氯化铝、无水氯化钙、三氯化铁，四氯化钛或氯化镁中的一种或两种或多种按任意比例的混合物，优选无水三氯化铝或三氯化铁。
9.根据权利要求8所述的N，N-双O-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，其特征是步骤(4)中无水路易斯酸催化剂的加入量为3-(2-羟乙基)-1，3_氧氮杂环戊烷与亚磷酸二乙酯总重量的0. 05 0. 4%，优选0. 15 0. 3%。
10.根据权利要求9所述的N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，其特征是步骤中反应温度为50 60°C，反应时间为2 3小时。
全文摘要
本发明提供了一种N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的制备方法，步骤包括(1)多聚甲醛的解聚；(2)甲醛与二乙醇胺发生成环反应制备3-(2-羟乙基)-1，3-氧氮杂环戊烷；(3)3-(2-羟乙基)-1，3-氧氮杂环戊烷在无水路易斯酸催化剂存在下与亚磷酸二乙酯反应；(4)过滤回收催化剂，得黄色透明液体产品。整个过程总收率达到99％以上，产品中N，N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的含量为94％至96％。本发明中的制备方法简单高效，产品的收率及产品的有效成分含量高，除水工艺温度降低，时间缩短，能耗低，终产品水含量降低到0.1～0.2％、催化剂用量减少20～50％，适合大规模工业化生产。
文档编号C07F9/38GK102276645SQ20111014290
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者丁建生, 刘瑞阳, 华卫琦, 陈海波, 鞠昌讯 申请人:烟台万华聚氨酯股份有限公司