CN108997407B - 有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 - Google Patents
有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108997407B CN108997407B CN201810783083.4A CN201810783083A CN108997407B CN 108997407 B CN108997407 B CN 108997407B CN 201810783083 A CN201810783083 A CN 201810783083A CN 108997407 B CN108997407 B CN 108997407B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- benzoquinone
- oxy
- dimethyl
- tetra
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N para-benzoquinone Natural products O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 77
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 49
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 31
- -1 p-benzoquinone compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N tetrachloro-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(Cl)=C(Cl)C1=O UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 5
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- JZZIHCLFHIXETF-UHFFFAOYSA-N dimethylsilicon Chemical compound C[Si]C JZZIHCLFHIXETF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 abstract description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 12
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 9
- NZXGQSGKXLTAIH-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(oxo)silane Chemical compound CO[Si](=O)OC NZXGQSGKXLTAIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 5
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical group [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 150000004057 1,4-benzoquinones Chemical class 0.000 description 1
- KHAFOVPFHUDJOF-UHFFFAOYSA-N 2,3,5,6-tetrakis(2,3,4-tribromophenoxy)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Chemical compound BrC1=C(C(=C(OC2=C(C(C(=C(C2=O)OC2=C(C(=C(C=C2)Br)Br)Br)OC2=C(C(=C(C=C2)Br)Br)Br)=O)OC2=C(C(=C(C=C2)Br)Br)Br)C=C1)Br)Br KHAFOVPFHUDJOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ONCIQCKBUSMDIK-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(dimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](O)(O)OC ONCIQCKBUSMDIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 125000001434 methanylylidene group Chemical group [H]C#[*] 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
- C07F7/1872—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
- C07F7/1892—Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions not provided for in C07F7/1876 - C07F7/1888
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34928—Salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/549—Silicon-containing compounds containing silicon in a ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法，该化合物的结构如下式所示：
Description
技术领域
本发明涉及一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法，具体涉及一种四-1，1-二甲基-1-硅杂 -2，6-二氧杂-<4>-环己氧基对苯醌化合物及其制备方法。该化合物适合用作尼龙、聚酯、聚氨酯、橡胶、聚烯烃、不饱和树脂等材料的阻燃成炭剂剂及着色剂。
背景技术
科学技术的不断发展，使得有机高分子材料已经普遍应用于生活中，给人们带来了不小的方便，但是其易燃的特性也使人们面临着严重的火灾威胁，因此阻燃制品的研发得到了迅猛发展，其市场需求量不断增长。而随着全球阻燃立法的日益严格，安全防火标准和相关行业指令的相继颁布，对阻燃要求的呼声越来越激烈，目前尤其对新型高效、低毒环保型阻燃剂的研究开发日益迫切。
由于有机硅系阻燃剂都具有抗油、低毒、成炭性好，不降低材料的物化性能等优点，现已成为阻燃研究领域备受关注的热点。
本发明公开了一种以四氯对苯醌与二甲基硅酸环状甘油酯为主要原料制备有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物的其制备方法，其产物阻燃、成炭效果好，能给材料增加红棕色的色彩，省去了加工过程中添加颜料的过程，既节省成本，又减少了助剂的添加量，降低了由于助剂的添加恶化材料机械性能或加工性能的不足，是一种具有阻燃、成炭和着色多功能的有机高分子助剂，用途较为广泛，其制备所用的原料易得，工艺简单，易于工业化生产，有很好的应用开发前景。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物，其是一种高效阻燃成炭剂，又是优良的有机颜料着色剂。其阻燃成炭性能优良，着色性好，分解温度高达 395℃，物理化学性能稳定，能适应材料的高温加工，应用范围广，可克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示：
本发明的另一目的在于提出一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物的制备方法，其原料廉价易得，设备投资少，成本低廉，工艺简单、易于规模化生产，该方法为：
在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的反应器中，加入适量的有机溶剂、四氯对苯醌，再加入相对于四氯对苯醌4～5倍摩尔的二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐，升温到100～160℃下保温反应5～8h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌。
如上所述的适量的有机溶剂为甲苯、二甲苯、二乙二醇二甲醚或苯甲醚，其用量体积毫升数为产品理论质量克数的5倍-15倍。
本发明的有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌为红棕色粉末，产率为85.3％-92.8％，分解温度：390±5℃。其适合用作尼龙、聚酯、聚氨酯、橡胶、聚烯烃、不饱和树脂等材料的阻燃成炭剂或着色剂。
四(三溴苯氧基)对苯醌的合成原理如下式所示：
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
(1)由于本发明四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌的结构具有较好的对称性特征，其物理化学性能稳定，分解温度高，能适应材料的高温加工。
(2)本发明四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌分子内含有多个硅原子，并且取代的苯醌提供了充足的炭源结构点，使得四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌有了较好的成炭性及防滴落作用。
(3)由于本发明四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌是红棕色，为有色阻燃成炭剂，有阻燃作用又有着色效果。也即颜料与阻燃剂互为载体，加入一种助剂获得多种功能，省去了加入颜料的过程和成本，也减少了在材料中填料的加入量，能提高材料的透明度等理化性能。
(4)本发明制备方法简单，原料廉价易得，设备投资少，易于规模化生产。
附图说明
为了进一步说明产品的结构和性能特给出如下附图。
图1是四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌的红外光谱图；图1表明，2950.1cm-1处为甲基C-H键的伸缩振动峰；2890.3cm-1处为亚甲基C-H键的伸缩振动峰；1680.3cm-1处为羰基键的伸缩振动峰； 1665.6cm-1处为环状烯烃C＝C键的伸缩振动峰；1450.7cm-1处为C-H 键的弯曲振动峰；1100.5cm-1处和1080.4cm-1处为C-O键的伸缩振动峰，1260.6cm-1处为C-Si的伸缩振动峰；1080.3cm-1处为Si-O 键的伸缩振动峰；800.3cm-1处为Si-C键的弯曲振动峰。
图2是四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌的核磁光谱图；图2表明，溶剂为氘代DMSO，δ0.12-0.14处为与Si相连的甲基上氢峰；δ3.50-3.60为与0相连的次甲基上的氢峰；δ4.10-4.20处为与0相连的亚甲基上的氢峰；δ2.50处为溶剂氘代DMSO氢峰。
图3是四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌的热重图谱；图3表明，产物在约390℃开始缓慢失重，温度升至约400℃时，失重速率明显增加；当温度达到500℃左右时，失重率为50％，当温度达到800℃，仍有20％的产物未分解，说明该产品具有良好的热稳定性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入60ml甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐6.80g(0.04mol)，升温到100℃保温反应5h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为85.3％，初始分解温度：390±5℃。
实施例2 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入70ml甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.14g(0.042mol)，升温到110℃保温反应6h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为88.5％，初始分解温度：390±5℃。
实施例3 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入60ml甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.48g(0.044mol)，升温到110℃保温反应6h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为90.5％，初始分解温度：390±5℃。
实施例4 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入80ml二甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.48g(0.044mol)，升温到1200℃下保温反应6h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为91.2％，初始分解温度：390±5℃。
实施例5 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入80ml甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.82g(0.046mol)，升温到120℃保温反应5h。抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为92.2％，初始分解温度：390±5℃。
实施例6 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入80ml二甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐8.16g(0.048mol)，升温到130℃保温反应5h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为92.8％，初始分解温度：390±5℃。
实施例7 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入80ml二甲苯溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐8.51(0.050mol)，升温到 140℃保温反应5h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为 92.2％，初始分解温度：390±5℃。
实施例8 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入70ml二乙二醇二甲醚溶剂，加入2.46g(0.01mol) 四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.48g(0.044mol)，升温到140℃保温反应7h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为92.0％，初始分解温度：390±5℃。
实施例9 在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入60ml苯甲醚溶剂，加入2.46g(0.01mol)四氯对苯醌，再加入二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐7.48g(0.044mol)，升温到130℃保温反应7h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末，得有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌，收率为91.5％，初始分解温度：390±5℃。
表1制备例主要工艺参数
本案发明人将有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌应用于PP和PVC中，并且还还与MPP复配，研究了协同阻燃成炭情况，在PP或PVC中加入不同比例的四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌或复配不同比例的MPP；用XJ-01型单螺杆挤出机在200℃下挤出红棕色的样条，制成长度15cm、直径0.3cm的燃烧样条，参照： GB/T 2406-2008标准测试上述样条的极限氧指数(LOI)，试验结果如表2～表5所示：
表2四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌应用于PP中的氧指数测试结果
由表2可知，当产物在PP中的添加量都为20％时，其极限氧指数已达29％，已经达到了难燃级别，当添加量都为25％时，已高达 32％以上的氧指数，还能明显观察到改性的PP材料在燃烧时成炭速度非常快，且没有熔融滴落，所以可以看出产物四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌对PP有很好的阻燃成炭效果。
表3四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌和MPP复配应用于PP中的氧指数测试结果
由表3可知，单独将MPP以20％的添加量用于PP时，氧指数仅为22％，仍属于易燃范畴，且伴有熔融滴落现象；当将产物与MPP 复配后在PP中的添加总量为25％，且比例为1∶1时，其极限氧指数能达到31％以上，且改性过的PP材料在燃烧时都均没有熔融滴落，成炭速度非常快。这说明产物四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌与 MPP复配后使用对PP有很好的协同阻燃成炭效果。
表4四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌应用于PVC中的氧指数测试结果
由表4表明，用100g PVC、100g DOP与5g Sb2O3混合均匀制作出来的未加产物的空白样条，其LOI只有22％，但随着产物的增加，LOI数值升高很快，加入20份时LOI就可达到29％以上，表明产物四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌对PVC材料有很好的阻燃性能。
表5四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌和MPP复配应用于PVC中的氧指数测试结果
由表5可知，单独将MPP以20％的添加量用于PVC时，氧指数仅为22％，仍属于可燃范畴，且伴有熔融滴落现象；当将产物与MPP 复配后在PVC中的添加总量都为25％且比例为1∶1时，其极限氧指数能达到31％以上，且改性过的PVC材料在燃烧时都没有熔融滴落，成炭速度也非常快。这说明产物四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌与 MPP复配后使用对PVC有很好的阻燃效果。
Claims (3)
1.一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物，其特征在于，该化合物的结构如下式所示：
2.如权利要求1所述一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物的制备方法，其特征在于，该方法为：
在装有搅拌器、温度计、高效回流冷凝管的反应器中，加入适量的有机溶剂，加入四氯对苯醌，再加入相对于四氯对苯醌4～5倍摩尔的二甲基硅酸环状甘油酯醇钠盐，升温到100～160℃下保温反应5～8h，抽滤，再用无水乙醇重结晶，烘干，得到红棕色粉末有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌。
3.如权利要求2所述一种有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物的制备方法，其特征在于：所述的适量的有机溶剂为甲苯、二甲苯、二乙二醇二甲醚或苯甲醚，其用量体积毫升数为有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物理论质量克数的5倍-15倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810783083.4A CN108997407B (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810783083.4A CN108997407B (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108997407A CN108997407A (zh) | 2018-12-14 |
| CN108997407B true CN108997407B (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=64599478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810783083.4A Active CN108997407B (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108997407B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146093A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-08-10 | 苏州科技学院 | 笼状有机硅阻燃成炭剂及其制备方法 |
| CN103880624A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 苏州科技学院相城研究院 | 四烯丙氧基对苯醌化合物及其制备方法 |
| CN104017025A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-09-03 | 苏州科技学院相城研究院 | 阻燃成炭剂硅酸四笼环pepa酯化合物及其制备方法 |
| CN104710459A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 苏州阳桥化工科技有限公司 | 阻燃剂二甲基硅酸季戊四醇酯化合物及其制备方法 |
-
2018
- 2018-07-06 CN CN201810783083.4A patent/CN108997407B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102146093A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-08-10 | 苏州科技学院 | 笼状有机硅阻燃成炭剂及其制备方法 |
| CN103880624A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 苏州科技学院相城研究院 | 四烯丙氧基对苯醌化合物及其制备方法 |
| CN104017025A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-09-03 | 苏州科技学院相城研究院 | 阻燃成炭剂硅酸四笼环pepa酯化合物及其制备方法 |
| CN104710459A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 苏州阳桥化工科技有限公司 | 阻燃剂二甲基硅酸季戊四醇酯化合物及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108997407A (zh) | 2018-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhan et al. | Combustion properties and thermal degradation behavior of polylactide with an effective intumescent flame retardant | |
| CN103146028B (zh) | 聚烯烃用的添加剂组合物及其应用和聚烯烃组合物 | |
| DE10150793A1 (de) | Stabilisiertes Metallocenpolypropylen | |
| CN115746481B (zh) | 一种抗冲击阻燃耐火电缆及其生产工艺 | |
| CN114621281B (zh) | 有机硅氮阻燃剂二烃基硅酰二三聚氰胺化合物及其制备方法 | |
| CN109320540B (zh) | 有机硅氮阻燃剂三硅笼亚甲氧基三嗪化合物及其制备方法 | |
| CN111269459A (zh) | 一种环氧腰果酚醚酯增塑剂及其制备方法与应用 | |
| CN105315485B (zh) | 一种有机透明复合热稳定剂及其制备方法与应用 | |
| CN108997407B (zh) | 有色阻燃成炭剂四(二甲基硅酸甘油酯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 | |
| CN108929341B (zh) | 有色阻燃成炭剂四硅笼氧基对苯醌化合物及其制备方法 | |
| CN105085980A (zh) | 柠檬酸醚酯增塑剂的合成 | |
| CN110156840A (zh) | 一种含dopo的磷氮型阻燃剂及其制备方法 | |
| CN116102734B (zh) | 一种含磷氮笼型聚倍半硅氧烷、其制备方法及其作为结壳成炭剂的用途 | |
| KR101248052B1 (ko) | 양말단에 힌더드 아민을 갖는 화합물과 이의 제조방법 | |
| CN108821960B (zh) | 有色阻燃剂四(三溴苯氧基)对苯醌化合物及其制备方法 | |
| CN109485670B (zh) | 有机硅阻燃成炭剂甲基硅酸三硅笼醇酯化合物及其制备方法 | |
| CN109369699B (zh) | 反应型有机硅阻燃剂烯丙基硅酸三硅笼醇酯化合物及其制备方法 | |
| CN106633607B (zh) | 一种用于c5树脂的抗热氧老化和消除荧光的方法 | |
| CN115403709A (zh) | 阻燃型聚丙烯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN109456355B (zh) | 有机硅阻燃成炭剂苯基硅酸三硅笼醇酯化合物及其制备方法 | |
| CN109438503B (zh) | 有机硅氯阻燃剂氯丙基硅酸三硅笼醇酯化合物及其制备方法 | |
| CN109020798B (zh) | 有色阻燃剂四（溴代苯氧基）对苯醌化合物及其制备方法 | |
| CN109517004B (zh) | 反应型有机硅阻燃剂乙烯基硅酸三硅笼醇酯化合物及其制备方法 | |
| CN109942795B (zh) | 没食子酸基水性含磷环氧固化剂及其制备方法 | |
| CN108299496B (zh) | 含有亚磷酸有机酯抗氧剂及合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |