一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法。其方法是，先将纳米有机蒙脱土在70～85℃下真空干燥1～3个小时及甲基膦酸二甲酯充分干燥，利用甲基膦酸二甲酯中的磷氧键与纳米有机蒙脱土中阳离子之间的离子诱导偶极相互作用，将甲基膦酸二甲酯置入蒙脱土片层之间，制得甲基膦酸二甲酯插层蒙脱土，所得的材料因蒙脱土封闭甲基膦酸二甲酯于片层，阻止了甲基膦酸二甲酯的挥发，提高了甲基膦酸二甲酯的热稳定性。本发明操作简单，步骤少，易于工业化生产，所得的材料提高了阻燃剂甲基膦酸二甲酯的热稳定性，可用于热塑性聚醚酯共聚物、ABS等高分子材料的阻燃。
【专利说明】—种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能材料【技术领域】，特别是涉及一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法。
【背景技术】
[0002]甲基膦酸二甲酯因其低毒、含磷量高(25wt%)、使用方便、阻燃效果好而广泛地应用于聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯树酯、环氧树脂等高分子材料的无卤阻燃，现已成为国际上近几年使用效果较好的添加型阻燃剂之一。但甲基膦酸二甲酯的热分解温度仅为181°C，低于热塑性聚醚酯共聚物及ABS等高分子材料的加工温度。进一步提高甲基膦酸二甲酯的热稳定性，从而扩大其应用范围就显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，该方法可显著地提闻甲基勝酸~ 甲酯的热稳定性。
[0004]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于它包括如下步骤:
[0005]I)纳米有机蒙脱土在70~85°C下真空干燥I~3个小时；
[0006]2)甲基膦酸二甲酯在120~130°C下干燥I~2个小时；
[0007]3)将干燥的甲基膦酸二甲酯加入到上述干燥后的纳米有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在100~110°C下存放10~30分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土；
[0008]4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土粉碎、过筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。
[0009]步骤I)所述的纳米有机蒙脱土选用十六烷基三甲基溴化铵插层有机蒙脱土、十六烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土、十二烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土、双十八烷基二甲基氯化铵插层有机蒙脱土中的一种。
[0010]步骤I)所述的纳米有机蒙脱土的含水量小于或等于0.lwt%。
[0011]步骤2)所述的干燥的甲基膦酸二甲酯的含水量小于或等于0.lwt%。
[0012]步骤3)所述的甲基膦酸二甲酯加入量为纳米有机蒙脱土质量的7~9倍。
[0013]步骤3)所述的低速搅拌是指搅拌电机的转速< 300转/分钟。
[0014]本发明的有益效果是:本发明可显著地提高甲基膦酸二甲酯的热稳定性(可提高20°C以上)，从而扩大了甲基膦酸二甲酯的应用范围，可满足热塑性聚醚酯共聚物和ABS的阻燃加工，具有显著的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0015]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0016]实施例1:
[0017]一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，包括下列步骤:
[0018]I)十六烷基三甲基溴化铵插层有机蒙脱土在70°C下真空干燥3个小时；
[0019]2)甲基膦酸二甲酯在120°C下干燥2个小时；
[0020]3)将干燥的甲基膦酸二甲酯按十六烷基三甲基溴化铵插层有机蒙脱土质量的7倍加入到上述干燥后的十六烷基三甲基溴化铵插层有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在100°c下存放30分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土 ；
[0021]4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土充分的粉碎、过200目筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。
[0022]采用德国耐驰公司的TG209F1热重分析仪研究其热稳定性，高纯N2氛围，升温范围为室温至700°C，升温速率为10°C /分钟，质量损失5%的温度为212°C，相比于纯甲基膦酸二甲酯(质量损失5%的温度为181 °C)而言提高了 21°C。
[0023]实施例2
[0024]一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，包括下列步骤:
[0025]I)十六烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土在80°C下真空干燥1.5个小时；
[0026]2)甲基膦酸二甲酯在130°C下干燥I个小时；
[0027]3)将干燥的甲基膦酸二甲酯按十六烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土质量的8倍加入到上述干燥后的十六烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在110°C下存放20分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土 ；
[0028]4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土充分的粉碎、过200目筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。
[0029]采用德国耐驰公司的TG209F1热重分析仪研究其热稳定性，高纯N2氛围，升温范围为室温至700°C，升温速率为10°C /分钟，质量损失5%的温度为215°C，相比于纯甲基膦酸二甲酯(质量损失5%的温度为181 °C)而言提高了 24°C。
[0030]实施例3
[0031]一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，包括下列步骤:
[0032]I)十二烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土在80°C下真空干燥1.5个小时；
[0033]2)甲基膦酸二甲酯在130°C下干燥I个小时；
[0034]3)将干燥的甲基膦酸二甲酯按十二烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土质量的9倍加入到上述干燥后的十二烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在110°C下存放30分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土 ；
[0035]4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土充分的粉碎、过200目筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。
[0036]采用德国耐驰公司的TG209F1热重分析仪研究其热稳定性，高纯N2氛围，升温范围为室温至700°C，升温速率为10°C /分钟，质量损失5%的温度为211°C，相比于纯甲基膦酸二甲酯(质量损失5%的温度为181°C)而言提高了 20°C。
[0037] 实施例4
[0038]一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，包括下列步骤:[0039]I)双十八烷基二甲基氯化铵插层有机蒙脱土在85°C下真空干燥I个小时；
[0040]2)甲基膦酸二甲酯在130°C下干燥I个小时；
[0041]3)将干燥的甲基膦酸二甲酯按双十八烷基二甲基氯化铵插层有机蒙脱土质量的9倍加入到上述干燥后的双十八烷基二甲基氯化铵插层有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在110°C下存放30分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土 ；
[0042]4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土充分的粉碎、过200目筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。 [0043]采用德国耐驰公司的TG209F1热重分析仪研究其热稳定性，高纯N2氛围，升温范围为室温至700°C，升温速率为10°C /分钟，质量损失5%的温度为213°C，相比于纯甲基膦酸二甲酯(质量损失5%的温度为181 °C)而言提高了 22°C。
【权利要求】
1.一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于它包括如下步骤: 1)纳米有机蒙脱土在70~85°C下真空干燥I~3个小时； 2)甲基膦酸二甲酯在120~130°C下干燥I~2个小时； 3)将干燥的甲基膦酸二甲酯加入到上述干燥后的纳米有机蒙脱土中，在常温下低速搅拌至原料混合均匀，然后在100~110°C下存放10~30分钟，得到初生的甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土； 4)将上述的初生的甲基膦酸二甲酯有机蒙脱土粉碎、过筛，得到甲基膦酸二甲酯插层有机蒙脱土。
2.根据权利要求1所述的一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于:所述的纳米有机蒙脱土选用十六烷基三甲基溴化铵插层有机蒙脱土、十六烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土、十二烷基三甲基氯化铵插层有机蒙脱土、双十八烷基二甲基氯化铵插层有机蒙脱土中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于:所述的纳米有机蒙脱土的含水量小于或等于0.lwt%。
4.根据权利要求1所述的一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于:所述的干燥的甲基膦酸二甲酯的含水量小于或等于0.lwt%。
5.根据权利要求1所述的一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于:所述的甲基膦酸二甲酯加入量为纳米有机蒙脱土质量的7~9倍。
6.根据权利要求1所述的一种提高甲基膦酸二甲酯热稳定性的方法，其特征在于:所述的低速搅拌是指搅拌电机的转速< 300转/分钟。
【文档编号】C08L55/02GK103724919SQ201310653130
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】黄年华, 刘兴乔, 王晓广, 柳浩
申请人:武汉纺织大学