磷系阻燃剂TCPP的合成及应用

磷氮阻燃剂的合成及在PC阻燃中的应用摘要：本实验以苯基膦酰二氯和对苯二胺为原料，合成了一种新型大分子的磷氮阻燃剂聚苯基膦酰对苯二胺（PDPPD），该化合物具有适宜的熔程，易于熔融共混分散在热塑性聚合物中。

将PDPPD加到PC中，研究了该阻燃剂对PC的阻燃效果。

关键词 : 磷氮阻燃剂；合成；聚碳酸酯1 实验部分1.1 原料与助剂苯基磷酰二氯（DCPPO），工业级，上海凯赛化工有限公司；对苯二胺，分析纯，天津市光复精细化工研究所；苯，分析纯，天津市百世化工有限公司；三乙胺（TEA），分析纯，天津市光复精细化工研究所；聚碳酸酯（PC），PC2805，工业级，德国拜耳公司；聚苯基膦酰对苯二胺（PDPPD），阻燃剂，自制。

1.2 仪器与设备红外光谱仪（FT-IR），美国PE公司；热重分析仪，Pyris 1，美国PE公司；转矩流变仪，RM-200A，哈博电气制造公司；水平垂直燃烧测定仪，CZF-3，江苏省江宁县分析仪器厂；氧指数测定仪，JF-3，江苏省江宁县分析仪器厂。

1.3 阻燃剂的制备过程在装有温度计、搅拌器、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的250 ml四口瓶中加入60 ml苯、13 ml三乙胺及3.244 g（0.03 mol）对苯二胺。

在冰水浴条件下，0.025 mol苯基膦酰二氯用20 ml的苯稀释后，用恒压滴液漏斗进行缓慢滴加，2 h后滴加完毕，然后升温回流5 h。

反应结束后进行抽滤，固体依次用水、乙醚洗涤，烘干后呈灰白色粉末状。

1.4 阻燃PC的制备将PC在105℃的鼓风干燥箱中烘干12 h，阻燃剂PDPPD在80℃下烘干12 h。

将PC、PDPPD按设计配比在转矩流变仪中加热熔融混合均匀，取出后压片，制成标准试样进行性能测试。

1.5 性能测试采用红外光谱仪对PDPPD进行FT-IR 分析，KBr压片；采用核磁共振仪对PDPPD进行1H NMR分析，氘代DMSO做溶剂；通过TG分析PDPPD热分解情况，氮气保护，以10℃/min 的速率升温；极限氧指数按GB/T 2406— 1993进行测试；水平垂直燃烧性能按GB/T 2408—1996进行测试；阻燃PC的热降解行为采用TG分析，氮气保护，以10℃/min的速率升温。

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)产品介绍产品描述：化学品中文名称：磷酸三(2-氯丙基)酯磷酸三（1-氯-2-丙基）酯中文别名：磷酸三（一氯异丙基）酯化学品英文名称：Tri( 1-chloro-2-propyl)Phosphate英文别名：Tri(chloro-isopropyl) PhosphateCAS No.：13674-84-5分子式：C9H18O4Cl3P分子量：327.55外观：无色透明液体物理性质：酸值（mgKOH/g）Acidity 0.1mgKOH/g max 0.069粘度（25℃）Viscosity 67±2 CPS 67mPas折光率（nD25）Refractive Index 1.4620-1.4650 1.4625比重（25℃）Specific Gravity 1.27-1.31 1.29氯含量（%）Chlorine Content 32.5±0.5 32.5水份 (%)Water Content (%) 0.1max0.049色度Colour Value (APHA) 50max20磷含量（%）Phosphorus Content 9.4±0.59.4用途：本产品用于软/硬质聚氨酯泡沫，具有优秀的热导和水解稳定性，特别适合于ASTME84(11级)泡沫，在不饱和聚酯树脂及酚醛塑料中低温适用时具有低粘性的特点。

本品也用于抢式泡沫填缝剂和板材的生产。

用于聚氯乙烯、聚苯乙烯，酚醛树脂、丙烯树脂以及橡胶、涂料的阻燃，也用于软硬聚氨酯泡沫,环氯树酯，聚本乙烯,醋酸纤维素，乙基纤维素树和酚醛塑料，聚醋酸乙烯酯及枪式泡沫填缝剂的生产。

特别推荐用刚性聚氨酯泡沫中具有优良热导及水解稳定性特别适用于 ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不饱和树酯及酚醛塑料。

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)包装方式：净重200KG/镀锌铁桶（一个小柜打托装16吨）、1000KG/IB桶（一个小柜装18吨）或23吨ISOTANK。

磷酸三(1-氯-乙丙基)酯TCPP】
一、性能与用途：
本品溶于醇、苯、酯、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水和脂肪族烃，由于分子内同时含有磷氯两种元素，阻燃效果显著，且具有增塑、防潮、抗静电等作用，属添加型阻燃剂。

本品主要用于软（硬）质聚氨酯泡沫、环氧树脂、聚苯乙烯、丙烯酸、醋酸纤维素、乙基纤维素树脂和酚醛塑料，聚醋酸乙烯酯、及枪式泡沫填缝剂的生产。

特别推荐用于刚性聚氨酯泡沫中具有优良的热导及水解稳定性，特别适合于ASTME84（II级），用于化合聚氨酯泡沫和不饱和树脂及酚醛塑料在低温时具有低粘性。

通常还与三氧化二锑配合使用，以提高阻燃效率。

二、主要理化指标：
分子式：C9H18O4Cl3P
外观：无色至淡黄色油状液体
分子量：327.4
气味：无磷
含量：9.4%
粘度：65厘泊（25℃）
氯含量：32.4%
折光：1.462±0.003（25℃）
酸值：≤0.06(mgKOH/g)
比重：1.27～1.31(20℃)
水份：≤0.1%
分解温度：≥230(℃)
闪点：≥240(℃)
相对密度：1.290+0.005（25℃）
三、包装与储存：
镀锌桶包装，密闭储存于阴凉、通风处。

并要保持空气干燥。

本品低毒，无腐蚀性，按一般化学品规格贮运。

四、重量：净重250kg/桶。

五、五、注意事项：皮肤接触后，立即用大量清水及肥皂清洗至10-15分钟。

磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究磷系阻燃剂是一种广泛应用于聚氨酯材料中的阻燃剂。

它通过改变聚氨酯材料的燃烧特性，提高其防火性能，延长材料的燃烧时间，从而减少火灾的发生和蔓延，并保护人们和财产的安全。

磷系阻燃剂主要通过两种途径发挥作用：一是化学作用，二是物理作用。

化学作用主要是通过磷元素与氧气之间的反应，产生磷酸酯盐或氧化磷酸盐，降低材料的燃烧温度和速度，增加材料的抗燃性。

物理作用主要是通过形成磷系化合物的炭化层，阻断火焰的氧气供应，降低燃烧速度。

磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用可以提高材料的阻燃性能。

一方面，它可以降低聚氨酯材料的燃烧速度和热释放速率，延缓火灾的蔓延，给人们争取更多的逃生时间。

它可以减小火灾对人体的危害，降低烟雾和毒性气体的释放量，使人们有更高的生存率。

磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用还可以提高材料的机械性能和加工性能。

磷系阻燃剂可以提高聚氨酯材料的熔体流动性和熔体稳定性，减少材料在加工过程中的熔体温度和粘度变化，提高了材料的加工性能。

磷系阻燃剂还可以改善聚氨酯材料的机械强度、硬度和抗冲击性能，提高了材料的使用寿命和质量。

磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用也存在一些问题。

磷系阻燃剂在高温或长时间作用下容易分解和挥发，降低了其阻燃效果。

磷系阻燃剂对聚氨酯材料的色泽和透明度有一定的影响，可能会影响材料的外观和质感。

一些磷系阻燃剂中的磷元素会通过溶出或微粒析出的方式对环境造成一定的污染。

磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用可以提高材料的防火性能，延缓火灾的发生和蔓延，并保护人们和财产的安全。

在应用过程中需要注意选择合适的磷系阻燃剂，并兼顾其阻燃效果、机械性能、加工性能和环境影响等方面的综合因素。

有机磷系阻燃剂的研究与应用随着生活水平的提高和消费安全意识的不断增强，人们对包括纺织品在内的各种消费品的安全性提出了更高的要求。

纺织品一般都是具有易燃或可燃性的材料，容易引起火灾事故，因此对纺织品进行阻燃整理，阻止火焰产生或蔓延，是提高纺织品安全性能一种重要手段，有助于保障消费者的生命财产安全，同时提高产品的附加值。

标签：有机磷系；阻燃剂；研究与应用1有机磷系阻燃剂的研究现状目前，有机磷阻燃剂的研究主要集中在磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、缩聚磷酸酯、次膦酸酯以及有机磷酸盐等方面。

磷酸酯类阻燃剂由于资源丰富、价格低廉，因而应用广泛。

主要包括之含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂，它们大都属于添加剂阻燃剂，具有阻燃与增塑双重功能。

市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。

这些磷酸酯主要用于聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯和液晶等高分子材料的阻燃。

只含磷的磷酸酯阻燃剂大多为酚类阻燃剂，国内外已相继研制出了间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、对苯二酚双（二苯基磷酸酯）、双酚A（二苯基磷酸酯）等低聚磷酸酯阻燃剂。

低聚磷酸酯类化合物是一类很有发展前途的磷系阻燃剂，其相对分子质量高，磷含量高，和传统的单磷酸酯相比，具有与聚合物基材相溶性好、耐迁移、耐挥发、阻燃效果持久等优点；含氮磷酸酯阻燃剂由于氮、磷两种元素的协同作用，发烟量小，基本不产生有毒气体，不仅具有良好的阻燃效果，而且可以明显降低阻燃剂的用量，是目前有机磷系阻燃剂发展的趋势。

含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺；含卤磷酸酯阻燃剂燃烧后由于卤素生成腐蚀性气体、致癌物等原因，现有关它们的报道较以前要少得多。

但因其阻燃的高效性仍有一些报道，大多为同时含有氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯。

其中，卤代烷基磷酸酯是一类阻燃性能好，应用广泛的添加型增塑阻燃剂，可广泛应用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、纤维织物以及橡胶等的阻燃，尤其是在软质和硬质聚氨酯泡沫塑料等中具有优异的阻燃性能。

磷系阻燃剂的研发与应用磷系阻燃剂是一种常用的阻燃材料，具有良好的阻燃性能和广泛的应用领域。

本文将从磷系阻燃剂的研发历程、性能较优的磷系阻燃剂以及其在不同领域的应用等方面进行详细介绍。

磷系阻燃剂的研发历程可以追溯到上世纪60年代，当时国内外学者开始研究无机阻燃剂及有机阻燃剂，其中磷系阻燃剂的研究逐渐受到重视。

磷系阻燃剂由于其独特的化学结构以及在高温下生成的磷酸酯，能够有效抑制火焰和延缓材料燃烧速度，在阻燃性能上具有明显优势。

磷系阻燃剂的研发主要包括合成新型磷系阻燃剂、改进传统磷系阻燃剂，并在实验室中进行阻燃性能的测试和评估。

在磷系阻燃剂中，聚磷酸酯是一类应用较广泛的磷系阻燃剂。

聚磷酸酯通过缩聚反应将磷酸单体聚合形成高分子聚合物，具有良好的热稳定性和溶胀阻燃性能。

聚磷酸酯的阻燃机理主要是在高温下生成磷酸酯，阻止燃烧链反应的进行。

此外，聚磷酸酯还具有一定的胀烧效应，可以形成一层炭化的阻燃层，并具有良好的热稳定性。

在聚磷酸酯的改性方面，常通过引入含氮基团或硅基团等方法来改善其阻燃性能。

除了聚磷酸酯之外，还有其他类型的磷系阻燃剂，如磷氮系阻燃剂和磷硅系阻燃剂等。

磷氮系阻燃剂是一类由磷和氮两种元素组成的阻燃剂，通过引入氮基团来改善阻燃性能。

磷氮系阻燃剂具有较高的热稳定性和良好的溶胀阻燃性能，在高温下能够生成具有炭化层的阻燃物质，有效抑制火焰传播。

磷硅系阻燃剂是一类由磷和硅两种元素组成的阻燃剂，通过引入硅基团来提高热稳定性和耐燃烧性能。

磷硅系阻燃剂在高温下能够生成具有较高熔点和炭化层的阻燃物质，有效抑制火焰传播。

磷系阻燃剂在不同领域有着广泛的应用。

在塑料行业中，磷系阻燃剂可以添加到聚合物中，提高塑料的阻燃性能，例如在电线电缆、工程塑料和建筑材料等领域的应用。

在纺织行业中，磷系阻燃剂可以添加到纺织品中，提高纺织品的阻燃性能，例如在制作阻燃服装、阻燃窗帘和阻燃床上用品等领域的应用。

在涂料行业中，磷系阻燃剂可以添加到涂料中，提高涂料的阻燃性能，例如在建筑涂料和船舶涂料等领域的应用。

专利名称：TCPP阻燃剂制备方法及由此制得的TCPP阻燃剂专利类型：发明专利
发明人：赵毅,毛飞飞,王军丰,刘富海
申请号：CN201910690591.2
申请日：20190729
公开号：CN110294773A
公开日：
20191001
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及TCPP阻燃剂制备方法及基于该方法制备而成的TCPP阻燃剂，所述方法包括将三氯氧磷与环氧丙烷在路易斯酸催化剂作用下反应合成TCPP粗品，其特征在于，将制得的TCPP粗品加入至酸性水溶液中进行水解处理，洗涤、去除水层，经减压蒸馏脱水后，再加入至无机氧化剂微胶囊溶液中反应，静置分液后，再碱洗、水洗、蒸馏，即可。

与现有技术相比，本发明可有效去除产品中的臭味，并且不影响TCPP产品的收率，对TCPP产品的品质几乎没有影响，且制得的TCPP产品具有较好的耐水解性，适于工业生产，具有很好的应用前景。

申请人：北京德美科创科技有限公司
地址：102299 北京市昌平区南邵镇景兴街25号院1号楼13层1311
国籍：CN
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011125568.8(22)申请日 2020.10.20(71)申请人 浙江万盛股份有限公司地址 317000 浙江省台州市临海市两水开发区(72)发明人 沈高波　蒋紫安　方剑　金译艇　(74)专利代理机构 杭州浙科专利事务所(普通合伙) 33213代理人 周红芳(51)Int.Cl.C07F 9/09(2006.01)(54)发明名称一种TCPP阻燃剂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种TCPP阻燃剂的制备方法，所述方法包括三氯氧磷在路易斯酸催化剂作用下，与环氧丙烷反应得到TCPP粗品，其特征在于将制备得到的粗品先经薄膜蒸发器蒸发脱去大部分低沸物，再经一级分子蒸馏在高真空条件下对剩余低沸物进行二次脱除，最后经二级分子蒸馏在高真空条件下将物料蒸出，即得到TCPP成品。

此方法在不影响产品收率和酸值前提下，与传统工艺相比，不产生废水，能更好地减轻环保压力，带来更大的经济收益，通过本发明制备得到的TCPP成品的醛类化合物含量小于10ppm，气味小；本发明还可用于其他环氧化合物与三氯氧磷反应制备磷酸酯类阻燃剂。

权利要求书1页 说明书5页CN 112209964 A 2021.01.12C N 112209964A1.一种TCPP阻燃剂的制备方法，包括三氯氧磷在路易斯酸催化剂的催化作用下，与环氧丙烷反应得到TCPP粗品，其特征在于将制备得到的粗品先经薄膜蒸发器在真空条件下蒸发脱除大部分低沸物，再经一级分子蒸馏在高真空条件下对剩余低沸物进行二次脱除；最后经二级分子蒸馏在高真空条件下将物料蒸出，即得TCPP成品。

2.根据权利要求1所述的一种TCPP阻燃剂的制备方法，其特征在于薄膜蒸发器的真空要求为80-200Pa，优选为80-120Pa。

3.根据权利要求1所述的一种TCPP阻燃剂的制备方法，其特征在于薄膜蒸发器的温度要求为90-130℃，优选为100-120℃。