CN102718802A - 芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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CN102718802A CN2012101761528A CN201210176152A CN102718802A CN 102718802 A CN102718802 A CN 102718802A CN 2012101761528 A CN2012101761528 A CN 2012101761528A CN 201210176152 A CN201210176152 A CN 201210176152A CN 102718802 A CN102718802 A CN 102718802A
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Abstract

本发明公开了化学结构式(I)所示的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物及其制备方法和用途,该化合物的制备方法是采用六氯环三磷腈、苯酚、烯丙基苯酚为主要原料,通过控制酚的取代和烯丙基的环氧化,制得一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物。本发明环氧化合物阻燃元素磷、氮含量高,结构稳定,适用作环氧树脂或其它树脂的阻燃剂,固化后的环氧树脂具有优异的阻燃性和耐热性,且制备方法简单易行。

Description

芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于有机化合物及其制备方法和用途,涉及一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物及其制备方法和用途。该芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物特别适用作环氧树脂的阻燃剂,也可以作为其他树脂的阻燃剂。
背景技术
环氧树脂具有优良的电绝缘性、化学稳定性、粘结性以及较小的固化收缩率等综合性能,且价格适中,因而作为复合材料基体树脂在电子电气、建筑、机械、航空航天等领域得到广泛应用。但环氧树脂本身易燃、耐热性不高,限制了其在高端技术领域中的应用。因此,对环氧树脂进行各种阻燃改性以及开发新型高性能环氧树脂一直是研究的重点。
现有技术中,阻燃环氧树脂的生产主要集中于两条路线,一是将一些无机阻燃剂如氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑,或者含磷化合物如磷酸盐、磷酸酯等添加到环氧树脂体系中得到环氧树脂组合物而达到阻燃的目的,但此类阻燃剂易迁移、析出,阻燃效率低,影响产品性能,使其应用受到一定限制。添加含磷化合物的的例子如CN 1449427A和日本专利特开昭61-134659、特开昭62-223215等。这些专利中涉及的阻燃环氧树脂产品都存在阻燃剂用量大、耐热性、层间粘结力差等问题。
另一条路线是将氮、磷、硅等无卤阻燃元素直接引入到环氧化合物的分子骨架中,制备本质阻燃环氧树脂产品。将磷以化学键形式引入到环氧树脂体系较为成熟的路线是含有DOPO或其衍生物结构的环氧树脂或固化剂。如日本油墨株式会社特开2002-105167、日本化药株式会社特开2002-179774和松下电工株式会社特开2002-003702等。这些例子中公开的含磷环氧树脂虽具有很好的阻燃效果,但其耐热性却明显下降,且制备工艺复杂,限制了其大规模工业化生产和应用;中国专利CN 1587295 A也公开了一种将DOPO衍生物结构引入环氧树脂制备含氮或同时含磷、氮环氧树脂的制备方法,但其阻燃效果没有具体报道,且在800℃的残炭率也仅为14%和11%,其耐热性仍有待进一步提高;中国专利CN 101659677 A和CN 101698701 A分别公开了一种将环磷腈结构引入双酚S型环氧树脂制备同时含磷、氮环氧树脂的制备方法,该方法制备的环氧树脂都具有良好的阻燃性和耐热性,但合成工艺过于复杂,生产成本较高,很难实现大规模的工业化生产和应用。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足,通过对三聚磷腈化合物的分子结构进行设计,采用六氯环三磷腈、苯酚、烯丙基-苯酚为主要原料,经过取代反应和氧化反应,从而提供一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物及其制备方法和用途。本发明提供的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物具有优异的阻燃性和耐热性,可作为反应型阻燃剂制备无卤环保的耐高温型本质阻燃材料。
本发明的内容是:一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物,其特征是该化合物具有(I)的化学结构式:
       
Figure 198971DEST_PATH_IMAGE002
式(
Figure 2012101761528100002DEST_PATH_IMAGE003
)中:n为1至6的整数。
本发明的另一内容是:一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 762808DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 191832DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至(完全)溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 285690DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 82745DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 65482DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 921760DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即一烯丙基苯氧基五苯氧基三聚磷腈);
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂 3750~4750克的比例取有机溶剂
Figure 827399DEST_PATH_IMAGE005
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 1.3~7.5的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂
Figure 923531DEST_PATH_IMAGE005
,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为10%~15%间氯过氧苯甲酸(即m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应6~24h;将反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3(硫代硫酸钠)水溶液、饱和NaHCO3(碳酸氢钠)水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
步骤a 中所述有机溶剂
Figure 74283DEST_PATH_IMAGE003
可以是丙酮、四氢呋喃、乙腈、甲苯、二甲苯中的任一种;所述有机溶剂可以是二氯甲烷、甲苯中的任一种;所述缚酸剂可以是碳酸钾、磷酸钾、磷酸氢二钾、三乙胺、吡啶中的任一种;
步骤b 中所述有机溶剂
Figure 16011DEST_PATH_IMAGE005
可以是二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种。
制得的式(
Figure 599439DEST_PATH_IMAGE003
)中n=1的三聚磷腈环氧化合物为浅红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3063,2995,2924,1592,1489,1454,1264,1163,1112,1024,
952,885,768,691;
  1H-NMR(400 MHz,CDCl3,δ):7.13~7.25,17H;6.86~7.02,12H;5.32,1H;4.79,
2H;2.17,2H.;
ESI-MS: m/z (M+1)751.0;
元素分析(%):理论值:C:62.48,H:4.54,N:5.61;实测值:C:62.46,H:4.57,N:5.60。
(注:1H-NMR是1H的核磁共振谱分析,CDCl3是所使用的氘代试剂,400MHz是核磁共振仪的射频波频率,后面表示核磁共振峰的位置及对应的H数量。ESI-MS是电喷雾电离质谱,后面表示分子离子峰的位置,为分子量加1)。
本发明的另一内容中:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体可以替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 2: 4.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 52417DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 772112DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 19553DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 90277DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应4h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂回流温度继续反应6h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 419682DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 396046DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即二烯丙基苯氧基四苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 925247DEST_PATH_IMAGE003
)中n=2的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
 红外(液膜法,㎝-1):3061,2993,2923,1591,1488,1454,1264,1162,1111,1024,
952,885,768,690;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.13~7.24,16H;6.86~7.03,12H;5.30,2H;4.78,
4H;2.15,4H;
ESI-MS: m/z (M+1):806;
元素分析(%):理论值:C:62.60,H:4.72,N:5.21;实测值:C:62.61,H:4.74,N:5.20。
本发明的另一内容中:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体可以替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 3: 3.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 474357DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 254094DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 88452DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应8h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 902824DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应5h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 662969DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 930003DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即三烯丙基苯氧基三苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 735465DEST_PATH_IMAGE003
)中n=3的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2995,2924,1590,1489,1455,1267,1165,1112,1024,
952,886,769,690;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.24,15H;6.87~7.05,12H;5.31,3H;4.79,
6H;2.15,6H;
ESI-MS: m/z (M+1):862;
元素分析(%):理论值:C:62.72,H:4.88,N:4.88;实测值:C:62.73,H:4.91,N:4.87。
本发明的另一内容中:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体可以替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 4: 2.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 666512DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 420841DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 594071DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 55139DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应12h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 484984DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应4h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 939416DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 520570DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即四烯丙基苯氧基二苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 855736DEST_PATH_IMAGE003
)中n=4的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2993,2924,1591,1489,1456,1267,1164,1112,1024,
953,885,768,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.23,14H;6.86~7.06,12H;5.30,4H;4.79,
8H;2.16,8H;
ESI-MS: m/z (M+1):918;
元素分析(%):理论值:C:62.81,H:5.01,N:4.58;实测值:C:62.82,H:5.04,N:4.57。
本发明的另一内容中:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体可以替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 5: 1.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 23806DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 102620DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 538281DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 309928DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应16h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 198249DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应3h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 80755DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 370922DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 313470DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即五烯丙基苯氧基一苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 187623DEST_PATH_IMAGE003
)中n=5的三聚磷腈环氧化合物为深红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3061,2992,2925,1590,1489,1456,1266,1164,1112,1024,
953,885,769,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.11~7.22,13H;6.86~7.05,12H;5.30,5H;4.79,
10H;2.16,10H;
ESI-MS: m/z (M+1):974;
元素分析(%):理论值:C:62.90,H:5.14,N:4.31;实测值:C:62.89,H:5.15,N:4.30。
本发明的另一内容中:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体可以替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:缚酸剂=1: 6.1: 12.5的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 608240DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 131942DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2.5h~3h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 994856DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应20h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 219164DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 218344DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即六烯丙基苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 342651DEST_PATH_IMAGE003
)中n=6的三聚磷腈环氧化合物为暗红棕色粘稠液体,结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2995,2926,1589,1490,1455,1265,1163,1111,1024,
953,885,770,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.22,12H;6.84~7.03,12H;5.31,6H;4.79,
12H;2.16,12H;
ESI-MS: m/z (M+1):1030;
元素分析(%):理论值:C:62.97,H:5.24,N:4.08;实测值:C:62.96,H:5.25,N:4.07。
本发明的另一内容是:一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物,其特征是:该化合物用作阻燃剂。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)采用本发明,本质阻燃的磷腈型环氧树脂中间体采用两步滴加、一锅煮的合成方法,采用相同的起始反应物以及部分相同的反应步骤,目标化合物即通过含烯丙基的中间体环氧化得到;合成路线如下式Ⅱ、式Ⅲ所示:
Figure 2012101761528100002DEST_PATH_IMAGE007
式Ⅱ
Figure 308333DEST_PATH_IMAGE008
式Ⅲ
(2)采用本发明,提供合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物不同酚的定量取代采用“一锅煮”的催化合成方法,烯丙基的环氧化反应室温即可进行,制备过程操作简单,收率高,节能环保,易于实现规模化的工业生产及应用;
(3)本发明合成的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物属反应型阻燃剂,可有效的将磷腈结构引入到基体树脂的分子骨架结构中,阻燃元素磷、氮不易迁移、析出,制备的材料属本质阻燃材料,克服了传统添加型阻燃剂阻燃成分易迁移、析出的缺点,制备的阻燃材料性能稳定,阻燃效率更持久;
(4)本发明合成的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物磷含量为9.0%~12.4%、氮含量为4.1%~5.6%,和现有的磷腈型环氧化合物相比具有更高的磷、氮含量,阻燃效率更高;
(5)本发明合成的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物经4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)固化后,750℃时的残余质量高达54.65%,和现有的磷腈型环氧树脂相比提高近10%,具有更加优异的耐热性和成炭效果(附图1所示)
(6)本发明产品制备工艺简单,成本低,工序简便,容易操作,制备的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物具有优异的阻燃性和耐热性,可作为反应型阻燃剂制备无卤环保的耐高温型本质阻燃材料,实用性强。
附图说明
图1为一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物与4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)固化后的热失重曲线;
图2为E51/DGTPP(1:1)和TGIC/TGTPP(1:1)分别与4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)固化后的热失重曲线。其中:E51为一种通用型环氧树脂的牌号,DGTPP为二-(2-环氧丙基-苯氧基)-四苯氧基-环三磷腈,TGIC为异氰尿酸三缩水甘油酯,TGTPP为三-(2-环氧丙基-苯氧基)-三苯氧基-环三磷腈;E51/DGTPP(1:1)和TGIC/TGTPP(1:1)中的1:1为两组分的质量比。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和180克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.605mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加0.05mol烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至81℃回流反应2h后结束;然后冷却至40℃开始滴加0.255mol苯酚,2~2.5h滴毕,升温至81℃回流反应8h后结束,反应液冷却至室温,过滤,蒸馏除去溶剂,得到粗产物。
将粗产物溶于180克二氯甲烷,依次用质量百分比为10%的NaOH水溶液、质量百分比为2%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体一(烯丙基苯氧基)五苯氧基环三磷腈,产率为94.7%。
在反应器B中加入0.04mol步骤1所得中间体一(烯丙基苯氧基)五苯氧基环三磷腈和150克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.052mol质量百分比为10%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)的二氯甲烷溶液, 1.5h滴毕,室温反应6h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式
Figure 2012101761528100002DEST_PATH_IMAGE009
中n=1的浅红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为91.4%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3063,2995,2924,1592,1489,1454,1264,1163,1112,1024,
952,885,768,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3,δ):7.13~7.25,17H;6.86~7.02,12H;5.32,1H;4.79,
2H;2.17,2H;
ESI-MS: m/z (M+1)751.0;
元素分析(%):理论值:C:62.48,H:4.54,N:5.61;实测值:C:62.46,H:4.57,N:5.60;
(解释:1H-NMR是1H的核磁共振谱分析,CDCl3是所使用的氘代试剂,400MHz是核磁共振仪的射频波频率,后面表示核磁共振峰的位置及对应的H数量;ESI-MS是电喷雾电离质谱,后面表示分子离子峰的位置,为分子量加1)。
实施例2:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和180克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.61mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15 min,升温至40℃开始滴加0.10mol烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至81℃回流反应4h后结束;然后冷却至40℃开始滴加0.205mol苯酚,2~2.5h滴毕,升温至81℃回流反应6h后结束,反应液冷却至室温,过滤,蒸馏除去溶剂,得到粗产物。
将粗产物溶于200克二氯甲烷,依次用质量百分比为10%的NaOH水溶液、质量百分比为2%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体二(烯丙基苯氧基)四苯氧基环三磷腈,产率为94.3%。
在反应器B中加入0.04mol中间体二(烯丙基苯氧基)四苯氧基环三磷腈和155克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.10mol质量百分比为10%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2.0h滴毕,室温反应9h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和的Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式
Figure 427598DEST_PATH_IMAGE009
中n=2的红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为91.2%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3061,2993,2923,1591,1488,1454,1264,1162,1111,1024,
952,885,768,690;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.13~7.24,16H;6.86~7.03,12H;5.30,2H;4.78,
4H;2.15,4H;
ESI-MS: m/z (M+1):806;
元素分析(%):理论值:C:62.60,H:4.72,N:5.21;实测值:C:62.61,H:4.74,N:5.20。
实施例3:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和180克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.61mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15 min,升温至40℃开始滴加0.15mol烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至81℃回流反应8h后结束;然后冷却至40℃开始滴加0.155mol苯酚,1.5~2h滴毕,升温至81℃回流反应5h后结束,反应液冷却至室温,过滤,蒸馏除去溶剂,得到粗产物。
将粗产物溶于220克二氯甲烷,依次用质量百分比为5%的NaOH水溶液、质量百分比为1%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体三(烯丙基苯氧基)三苯氧基环三磷腈,产率为93.2%。
在反应器B中加入0.04mol中间体三(烯丙基苯氧基)三苯氧基环三磷腈和165克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.152mol质量百分比为10%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2.5h滴毕,室温反应12h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和的Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式中n=3的红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为90.1%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2995,2924,1590,1489,1455,1267,1165,1112,1024,
952,886,769,690;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.24,15H;6.87~7.05,12H;5.31,3H;4.79,
6H;2.15,6H;
ESI-MS: m/z (M+1):862;
元素分析(%):理论值:C:62.72,H:4.88,N:4.88;实测值:C:62.73,H:4.91,N:4.87。
实施例4:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和180克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.615mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加0.20mol烯丙基苯酚, 1.5~2h滴毕,升温至81℃回流反应12h后结束;然后冷却至40℃,开始滴加0.105mol苯酚,1~1.5h滴毕,升温至81℃回流反应4h后结束,反应液冷却至室温,过滤,蒸馏除去溶剂,得到粗产物。
将粗产物溶于250克二氯甲烷,依次用质量百分比为5%的NaOH水溶液、质量百分比为1%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体四(烯丙基苯氧基)二苯氧基环三磷腈,产率为92.4%。
在反应器B中加入0.04mol中间体四(烯丙基苯氧基)二苯氧基环三磷腈和170克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.20mol质量百分比为10%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 3.0h滴毕,室温反应15h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和的Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式
Figure 454777DEST_PATH_IMAGE009
中n=4的红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为89.6%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2993,2924,1591,1489,1456,1267,1164,1112,1024,
953,885,768,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.23,14H;6.86~7.06,12H;5.30,4H;4.79,
8H;2.16,8H;
ESI-MS: m/z (M+1):918;
元素分析(%):理论值:C:62.81,H:5.01,N:4.58;实测值:C:62.82,H:5.04,N:4.57。
实施例5:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和180克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.62mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加0.25mol烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至81℃回流反应16h后结束;然后冷却至40℃,开始滴加0.055mol苯酚, 1~1.5 h滴毕,升温至81℃回流反应3h后结束,反应液冷却至室温,过滤,蒸馏除去溶剂,得到粗产物。
将粗产物溶于280克二氯甲烷,依次用质量百分比为2%的NaOH水溶液、质量百分比为0.5%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体五(烯丙基苯氧基)一苯氧基环三磷腈,产率为91.8%。
在反应器B中加入0.04mol中间体五(烯丙基苯氧基)一苯氧基环三磷腈和180克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.252mol质量百分比为15%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 3h滴毕,室温反应20h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和的Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式中n=5的深红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为89.3%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3061,2992,2925,1590,1489,1456,1266,1164,1112,1024,
953,885,769,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.11~7.22,13H;6.86~7.05,12H;5.30,5H;4.79,
10H;2.16,10H;
ESI-MS: m/z (M+1):974;
元素分析(%):理论值:C:62.90,H:5.14,N:4.31;实测值:C:62.89,H:5.15,N:4.30。
实施例6:
在氮气保护下向反应器A中加入0.05mol六氯环三磷腈和200克乙腈,室温搅拌至完全溶解,加入0.625mol缚酸剂K2CO3继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加0.305mol烯丙基苯酚,2.5~3h滴毕,升温至81℃回流反应20h后结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
将粗产物溶于300克二氯甲烷,依次用质量百分比为2%的NaOH水溶液、质量百分比为0.5%的HCl水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到中间体六烯丙基苯氧基环三磷腈,产率为90.4%。
在反应器B中加入0.04mol中间体六烯丙基苯氧基环三磷腈和190克二氯甲烷,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加0.30mol质量百分比为15%间氯过氧苯甲酸(m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 3h滴毕,室温反应24h后结束;反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和的Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗若干次至中性,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后得到式
Figure 758774DEST_PATH_IMAGE009
中n=6的暗红棕色三聚磷腈环氧化合物粘稠液体,产率为87.5%。
结构表征数据如下:
红外(液膜法,㎝-1):3062,2995,2926,1589,1490,1455,1265,1163,1111,1024,
953,885,770,691;
1H-NMR(400 MHz,CDCl3, δ):7.12~7.22,12H;6.84~7.03,12H;5.31,6H;4.79,
12H;2.16,12H;
ESI-MS: m/z (M+1):1030;
元素分析(%):理论值:C:62.97,H:5.24,N:4.08;实测值:C:62.96,H:5.25,N:4.07。
下述是用本发明实施例2所制备芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物在阻燃环氧树脂中的应用例。
应用例1—5:
本组应用例是按表1所列的配比将实施例2所获得的产品二-(2-环氧丙基-苯氧基)-四苯氧基-环三磷腈(DGTPP)与通用型环氧树脂E-51在4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂条件下进行固化成型,制备不同DGTPP含量的阻燃环氧树脂,检测所得阻燃环氧树脂的氧指数和垂直燃烧性能,结果见表1。
表1 环氧树脂阻燃性测试:
  DGTPP含量(g) E-51含量(g)  LOI(%) UL-94
应用例1 100 0 36.2 V-0
应用例2 50 50 32.1 V-0
应用例3 25 75 30.2 V-0
应用例4 15 85 28.9 V-0
应用例5 10 90 27.1 V-1
  0 100 19.6 NO
应用例6—9:
本组应用例是按表2所列的配比将实施例3所获得的产品三-(2-环氧丙基-苯氧基)-三苯氧基-环三磷腈(TGTPP)与异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)在4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂条件下进行固化成型,制备不同DGTPP含量的耐高温型阻燃环氧树脂,检测所得耐高温型阻燃环氧树脂的氧指数和垂直燃烧性能,结果见表2。
表2耐高温型环氧树脂阻燃性测试:
  TGTPP含量(g) TGIC含量(g)  LOI(%) UL-94
应用例6 50 50 32.7 V-0
应用例7 25 75 30.4 V-0
应用例8 15 85 28.5 V-0
应用例9 10 90 26.8 V-1
  0 100 19.7 NO
实施例7:
一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂 3800克的比例取有机溶剂
Figure 444151DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至(完全)溶解,再加入缚酸剂继续搅拌12min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 642231DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 376969DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 985805DEST_PATH_IMAGE004
 4800克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 609126DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为6%NaOH水溶液、质量百分比为1.2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即一烯丙基苯氧基五苯氧基三聚磷腈);
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂
Figure 514765DEST_PATH_IMAGE005
4250克的比例取有机溶剂
Figure 610897DEST_PATH_IMAGE005
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 4.4的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂
Figure 260185DEST_PATH_IMAGE005
,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为12%间氯过氧苯甲酸(即m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应15h;将反应液冷却至﹣3℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3(硫代硫酸钠)水溶液、饱和NaHCO3(碳酸氢钠)水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
步骤a 中所述有机溶剂
Figure 125372DEST_PATH_IMAGE003
可以是丙酮、四氢呋喃、乙腈、甲苯、二甲苯中的任一种;所述有机溶剂
Figure 201913DEST_PATH_IMAGE004
可以是二氯甲烷、甲苯中的任一种;所述缚酸剂可以是碳酸钾、磷酸钾、磷酸氢二钾、三乙胺、吡啶中的任一种;
步骤b 中所述有机溶剂
Figure 785341DEST_PATH_IMAGE005
可以是二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种。
制得的式(
Figure 471275DEST_PATH_IMAGE003
)中n=1的三聚磷腈环氧化合物为浅红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例1。
实施例8:
一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 456548DEST_PATH_IMAGE003
 3600克的比例取有机溶剂
Figure 703990DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 765804DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 605584DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 23927DEST_PATH_IMAGE004
 3600克的比例取有机溶剂
Figure 316368DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 612614DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂
Figure 244583DEST_PATH_IMAGE005
 3750克的比例取有机溶剂
Figure 896145DEST_PATH_IMAGE005
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 1.3的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂
Figure 879144DEST_PATH_IMAGE005
,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为10%间氯过氧苯甲酸(即m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应6h;将反应液冷却至﹣5℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3(硫代硫酸钠)水溶液、饱和NaHCO3(碳酸氢钠)水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
其他同实施例7,省略。
实施例9:
一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 274353DEST_PATH_IMAGE003
4000克的比例取有机溶剂
Figure 760829DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 848871DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至溶解,再加入缚酸剂继续搅拌15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 552123DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 751023DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 92005DEST_PATH_IMAGE004
 6000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为10%NaOH水溶液、质量百分比为2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂 4750克的比例取有机溶剂
Figure 241041DEST_PATH_IMAGE005
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 7.5的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂
Figure 670885DEST_PATH_IMAGE005
,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为15%间氯过氧苯甲酸(即m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应24h;将反应液冷却至0℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3(硫代硫酸钠)水溶液、饱和NaHCO3(碳酸氢钠)水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
其他同实施例7,省略。
实施例10:
一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 86080DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 626782DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 207936DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至(完全)溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 543103DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂
Figure 209708DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 288522DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即一烯丙基苯氧基五苯氧基三聚磷腈);
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂
Figure 882686DEST_PATH_IMAGE005
 3750~4750克的比例取有机溶剂
Figure 702875DEST_PATH_IMAGE005
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 1.3~7.5的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂
Figure 55359DEST_PATH_IMAGE005
,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为10%~15%间氯过氧苯甲酸(即m-CPBA) 的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应6~24h;将反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3(硫代硫酸钠)水溶液、饱和NaHCO3(碳酸氢钠)水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
其他同实施例7,省略。
实施例11:
一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 2: 4.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 935590DEST_PATH_IMAGE003
 3800克的比例取有机溶剂
Figure 373524DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 731825DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌13min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 204394DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应4h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 315631DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应6h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 240862DEST_PATH_IMAGE004
 4900克的比例取有机溶剂
Figure 402853DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 729929DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为5%NaOH水溶液、质量百分比为1.3%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即二烯丙基苯氧基四苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 951963DEST_PATH_IMAGE003
)中n=2的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例2。
其他同实施例7—10中任一,省略。
实施例12:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 2: 4.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 364490DEST_PATH_IMAGE003
 3600克的比例取有机溶剂
Figure 64593DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 246175DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 137646DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应4h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂回流温度继续反应6h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 541262DEST_PATH_IMAGE004
 3600克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 141188DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
其他同实施例11,省略。
实施例13:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 2: 4.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 528307DEST_PATH_IMAGE003
4000克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 726387DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 962590DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应4h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 509109DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应6h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 682601DEST_PATH_IMAGE004
6000克的比例取有机溶剂
Figure 630965DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 598921DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为10%NaOH水溶液、质量百分比为2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
其他同实施例11,省略。
实施例14:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 3: 3.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 632737DEST_PATH_IMAGE003
 3700克的比例取有机溶剂
Figure 78761DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌13min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 784604DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应8h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 305715DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应5h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 555431DEST_PATH_IMAGE004
4700克的比例取有机溶剂
Figure 478388DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为6%NaOH水溶液、质量百分比为1.1%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即三烯丙基苯氧基三苯氧基三聚磷腈)。
制得的式()中n=3的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例3。
其他同实施例7—10中任一,省略。
实施例15:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 3: 3.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂 3600克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 609548DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 839672DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应8h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 696770DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应5h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 328739DEST_PATH_IMAGE004
 3600克的比例取有机溶剂
Figure 980301DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 963300DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
其他同实施例14,省略。
实施例16:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 3: 3.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂4000克的比例取有机溶剂
Figure 343521DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 369245DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 636279DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应8h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 507283DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应5h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 176161DEST_PATH_IMAGE004
 6000克的比例取有机溶剂
Figure 372788DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 861538DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为10%NaOH水溶液、质量百分比为2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
其他同实施例14,省略。
实施例17:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 4: 2.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 826662DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 928610DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 170236DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应12h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 648622DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应4h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 26513DEST_PATH_IMAGE004
 3600~6000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 28284DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即四烯丙基苯氧基二苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 808896DEST_PATH_IMAGE003
)中n=4的三聚磷腈环氧化合物为红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例4。
其他同实施例7—10中任一,省略。
实施例18:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 4: 2.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 306874DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 750625DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 787031DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应12h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 77198DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应4h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 619530DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 305727DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即四烯丙基苯氧基二苯氧基三聚磷腈)。
其他同实施例17,省略。
实施例19:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 4: 2.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 450400DEST_PATH_IMAGE003
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 563850DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 426764DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 651072DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应12h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂回流温度继续反应4h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 783347DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 811346DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即四烯丙基苯氧基二苯氧基三聚磷腈)。
其他同实施例17,省略。
实施例20:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 5: 1.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 930612DEST_PATH_IMAGE003
 3900克的比例取有机溶剂
Figure 323547DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 223370DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌12min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 727164DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应16h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 763253DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应3h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 828554DEST_PATH_IMAGE004
 4900克的比例取有机溶剂
Figure 950094DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 257579DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为6%NaOH水溶液、质量百分比为1.3%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即五烯丙基苯氧基一苯氧基三聚磷腈)。
制得的式(
Figure 413753DEST_PATH_IMAGE003
)中n=5的三聚磷腈环氧化合物为深红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例5。
其他同实施例7—10中任一,省略。
实施例21:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 5: 1.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 148491DEST_PATH_IMAGE003
 3600克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 602923DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 613605DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应16h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 17779DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应3h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂 3600克的比例取有机溶剂
Figure 763198DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 893965DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即五烯丙基苯氧基一苯氧基三聚磷腈)。
其他同实施例20,省略。
实施例22:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 5: 1.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂 4000克的比例取有机溶剂
Figure 226038DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 165754DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应16h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 475513DEST_PATH_IMAGE003
回流温度继续反应3h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂6000克的比例取有机溶剂
Figure 271747DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 49210DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为10%NaOH水溶液、质量百分比为2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即五烯丙基苯氧基一苯氧基三聚磷腈)。
其他同实施例20,省略。
实施例23:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:缚酸剂=1: 6.1: 12.5的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 529870DEST_PATH_IMAGE003
 3800克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌13min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2.5h~3h滴毕,升温至有机溶剂回流温度反应20h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 664737DEST_PATH_IMAGE004
 5000克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 777367DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为5%NaOH水溶液、质量百分比为1.3%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体(即六烯丙基苯氧基三聚磷腈)。
制得的式()中n=6的三聚磷腈环氧化合物为暗红棕色粘稠液体,结构表征数据同实施例6。
其他同实施例7—10中任一,省略。
实施例24:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:缚酸剂=1: 6.1: 12.5的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 289568DEST_PATH_IMAGE003
 3600克的比例取有机溶剂
Figure 556601DEST_PATH_IMAGE003
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 194649DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌105min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2.5h~3h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 863528DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应20h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 794575DEST_PATH_IMAGE004
 3600克的比例取有机溶剂;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 489178DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为2%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
其他同实施例23,省略。
实施例25:
步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:缚酸剂=1: 6.1: 12.5的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 12564DEST_PATH_IMAGE003
 4000克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 356137DEST_PATH_IMAGE003
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2.5h~3h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 333058DEST_PATH_IMAGE003
回流温度反应20h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 710950DEST_PATH_IMAGE004
 6000克的比例取有机溶剂
Figure 249379DEST_PATH_IMAGE004
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 650404DEST_PATH_IMAGE004
中,依次用质量百分比为10%NaOH水溶液、质量百分比为2%HCl水溶液、蒸馏水(或去离子水)洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5(即中性),用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
其他同实施例23,省略。
上述实施例制得的芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物,可以用作(环氧树脂或其他树脂)的阻燃剂,性能优良。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例;所述质量(重量)可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容中所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (8)

1.一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物,其特征是该化合物具有(I)的化学结构式:
                                                 
Figure 569468DEST_PATH_IMAGE001
         
( 
Figure 708325DEST_PATH_IMAGE002
式(
Figure 867254DEST_PATH_IMAGE002
)中:n为1至6的整数。
2.一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 1: 5.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 116970DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 474319DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,再升温至有机溶剂回流温度反应2h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,再升温至有机溶剂回流温度继续反应8h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即制得粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 562863DEST_PATH_IMAGE003
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 43523DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 899746DEST_PATH_IMAGE003
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体;
b、合成芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物:
按每摩尔含烯丙基三聚磷腈化合物中间体用有机溶剂
Figure 756844DEST_PATH_IMAGE004
 3750~4750克的比例取有机溶剂
Figure 513447DEST_PATH_IMAGE004
,按含烯丙基三聚磷腈化合物中间体:间氯过氧苯甲酸为1: 1.3~7.5的摩尔比取间氯过氧苯甲酸;
在反应器B中加入步骤a制得的含烯丙基三聚磷腈化合物中间体和有机溶剂,室温搅拌溶解,然后在5~10℃温度下缓慢滴加质量百分比为10%~15%间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液, 2~3h滴毕,再室温反应6~24h;将反应液冷却至﹣5~0℃温度下过滤,滤液依次用饱和Na2S2O3水溶液、饱和NaHCO3水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥后,即制得芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物;
步骤a 中所述有机溶剂
Figure 272641DEST_PATH_IMAGE002
是丙酮、四氢呋喃、乙腈、甲苯、二甲苯中的任一种;所述有机溶剂是二氯甲烷、甲苯中的任一种;所述缚酸剂是碳酸钾、磷酸钾、磷酸氢二钾、三乙胺、吡啶中的任一种;
步骤b 中所述有机溶剂
Figure 278961DEST_PATH_IMAGE004
是二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种。
3.按权利要求2所述芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 2: 4.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 367002DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 197817DEST_PATH_IMAGE002
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 131138DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 862334DEST_PATH_IMAGE002
回流温度反应4h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 121277DEST_PATH_IMAGE002
回流温度继续反应6h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 672344DEST_PATH_IMAGE003
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 674935DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 260637DEST_PATH_IMAGE003
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
4.按权利要求2所述芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 3: 3.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 424902DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 230310DEST_PATH_IMAGE002
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 771012DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 211221DEST_PATH_IMAGE002
回流温度反应8h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 811967DEST_PATH_IMAGE002
回流温度继续反应5h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 337626DEST_PATH_IMAGE003
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 744336DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 242314DEST_PATH_IMAGE003
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
5.按权利要求2所述芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 4: 2.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 312163DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 528381DEST_PATH_IMAGE002
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 473203DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,1.5~2h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 825687DEST_PATH_IMAGE002
回流温度反应12h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 564973DEST_PATH_IMAGE002
回流温度继续反应4h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 2908DEST_PATH_IMAGE003
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 751421DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 958411DEST_PATH_IMAGE003
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
6.按权利要求2所述芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:苯酚:缚酸剂=1: 5: 1.1: 12.2的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 635642DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 560873DEST_PATH_IMAGE002
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 847498DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2~2.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 174574DEST_PATH_IMAGE002
回流温度反应16h结束;然后冷却至40℃开始滴加苯酚,1~1.5h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 521242DEST_PATH_IMAGE002
回流温度继续反应3h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂
Figure 668189DEST_PATH_IMAGE003
 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 758505DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
7.按权利要求2所述芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物的制备方法,其特征是:所述步骤a合成含烯丙基三聚磷腈化合物中间体替换为:
按六氯环三磷腈:烯丙基苯酚:缚酸剂=1: 6.1: 12.5的摩尔比取各组分原料,按每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂
Figure 959122DEST_PATH_IMAGE002
 3600~4000克的比例取有机溶剂
Figure 858944DEST_PATH_IMAGE002
;在氮气保护下向反应器A中加入六氯环三磷腈和有机溶剂
Figure 487372DEST_PATH_IMAGE002
,室温搅拌至完全溶解,再加入缚酸剂继续搅拌10~15min,升温至40℃开始滴加烯丙基苯酚,2.5h~3h滴毕,升温至有机溶剂
Figure 523461DEST_PATH_IMAGE002
回流温度反应20h结束;冷却至室温、过滤,蒸馏除去溶剂,即得到粗产物;
按每摩尔粗产物用有机溶剂 3600~6000克的比例取有机溶剂
Figure 333471DEST_PATH_IMAGE003
;将制得的粗产物溶于有机溶剂
Figure 765589DEST_PATH_IMAGE003
中,依次用质量百分比为2%~10%NaOH水溶液、质量百分比为0.5%~2%HCl水溶液、蒸馏水洗涤2~6次至洗涤后的洗涤剂pH为6.5~7.5,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸馏除去溶剂,真空干燥,制得含烯丙基三聚磷腈化合物中间体。
8.一种芳氧基取代三聚磷腈环氧化合物,其特征是:该化合物用作阻燃剂。
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