CN117777186A - 一种阻燃过充保护剂及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃过充保护剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117777186A CN117777186A CN202311661133.9A CN202311661133A CN117777186A CN 117777186 A CN117777186 A CN 117777186A CN 202311661133 A CN202311661133 A CN 202311661133A CN 117777186 A CN117777186 A CN 117777186A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tert
- flame
- retardant
- catalyst
- overcharge
- 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.)
- Pending
Links
- 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 39
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 2,5-di-tert-butylbenzene-1,4-diol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1O JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- IXAUFLAHUXISCH-UHFFFAOYSA-N 3-phenoxypropanenitrile Chemical compound N#CCCOC1=CC=CC=C1 IXAUFLAHUXISCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N sodium tert-butoxide Chemical compound [Na+].CC(C)(C)[O-] MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- -1 tris (2, 5-di-tert-butyl-4- (2-cyanoethoxy) phenyl) phosphate Chemical group 0.000 claims description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M benzyltrimethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical group 0.000 claims description 2
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N sodium amide Chemical compound [NH2-].[Na+] ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 claims description 2
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000011815 overcharge protection agent Substances 0.000 claims 5
- 239000012757 flame retardant agent Substances 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 7
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 abstract description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- FHEHIXJLCWUPCZ-UHFFFAOYSA-N 4-prop-2-enylbenzene-1,2-diol Chemical compound OC1=CC=C(CC=C)C=C1O FHEHIXJLCWUPCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- ATGCJUULFWEWPY-UHFFFAOYSA-N 1,4-ditert-butyl-2,5-dimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC(C(C)(C)C)=C(OC)C=C1C(C)(C)C ATGCJUULFWEWPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000009783 overcharge test Methods 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- RPDAUEIUDPHABB-UHFFFAOYSA-N potassium ethoxide Chemical compound [K+].CC[O-] RPDAUEIUDPHABB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阻燃过充保护剂及其制备方法，采用以下原料制得，对苯二酚、异丁烯、丙烯氰、三氯氧磷、催化剂，上述原料的摩尔比为1：1.0～1.5：2～15：0.2～0.5：0.12～5.10；该方法为，先将对苯二酚、溶剂、催化剂升温至80～150℃后，通入异丁烯进行反应，得到2，5二叔丁基对苯二酚；再将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、催化剂加热回流反应后冷却至室温，使用无机酸中和至6.0‑7.0，得到2，5‑二叔丁基‑1，4‑(β‑氰基乙氧基)苯；将2，5‑二叔丁基‑1，4‑(β‑氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及催化剂加入反应器中反应5～10h，即可。本发明所述的阻燃过充保护剂氧化还原电位高，电解液中溶解度大，能释放足够的过充电流，还具有阻燃功能。
Description
技术领域
本发明涉及化工合成技术领域，特别涉及一种阻燃过充保护剂及其制备方法。
背景技术
锂离子电池的问世，以其优异的性能在诸多行业中得到了广泛的推广和应用，迅速成为能源领域内广为关注的研究热点之一。由于锂离子电池采用有机电解质溶液，当锂离子电池过充时，电池电压随极化增大而迅速上升，势将引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，致使电池内压和温度急剧上升，难免存在爆炸、燃烧等不安全因素，同时处于过充状态的炭负极表面也会因金属锂的沉积而降低其安全性。因此，为解决充电或使用过程中上存在安全隐患，需要向电动车辆配套的动力电池中添加过充保护剂。
现有常规的过充保护剂在使用时需要与阻燃剂一起使用，使得实际生产过程中需要增加加料的步骤，而且现有过充保护剂的单体的氧化还原电位低，在电解液中的溶解度低，无法释放足够的过充电流，电解液热稳定性和电化学稳定性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种氧化还原电位和溶解度高且具有阻燃功能的阻燃过充保护剂。
本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理的上述阻燃过充保护剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种阻燃过充保护剂，其特点是，该阻燃过充保护剂为磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，其结构式为，
该阻燃过充保护剂采用以下原料制得，对苯二酚、异丁烯、丙烯氰、三氯氧磷、催化剂，上述原料的摩尔比为1：1.0～1.5：2～15：0.2～0.5：0.12～5.10。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述溶剂选用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种或几种。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述催化剂为路易斯酸，选用AlCl3、ZnCl2、MgCl2、苯磺酸及其盐、三氟甲磺酸及其盐中的一种或几种。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述催化剂为碱类物质，选用氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢化钠、氨基钠、三乙胺、苄基三甲基氢氧化铵中的一种或几种。
一种上述的阻燃过充保护剂的制备方法，其特点是，该方法包括如下步骤:
(1)将对苯二酚、溶剂、催化剂加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至80～150℃通入异丁烯进行反应，在压力为0.1～0.5Mpa的情况下反应时间2～6h，至对苯二酚完全消耗后停止反应，其中，对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：(1.0～1.5)：(0.0001～0.005)，反应结束后减压回收溶剂，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、催化剂按摩尔比＝1：(2～15)：(0.1～5)在反应器中加热回流反应5～10h后，反应体系冷却至室温，使用无机酸中和反应体系至6.0-7.0，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及催化剂加入反应器中，通入氮气置换三次，升温至80～110℃进行反应5～10h，其中，2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯：三氯氧磷：催化剂的摩尔比＝1：(0.2～0.5)：(0.01～0.05)，得到阻燃过充保护剂即磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述步骤(1)中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比优选1：1.1～1.3：0.0002～0.003。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述步骤(2)中2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、催化剂摩尔比优选1：3～10：0.5～2。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所述的阻燃过充保护剂单体氧化还原电位高；在电解液中溶解度大，能释放足够的过充电流，明显提高电解液热稳定性和电化学稳定性等；
(2)本发明所述的阻燃过充保护剂单体中复合磷酸酯结构，同时具备了阻燃性能，不仅减少了实际生产过程的加料步骤、降低了阻燃剂用量，且毒性物质不易从电解液中渗出。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种阻燃过充保护剂，该阻燃过充保护剂为磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，其结构式为，
实施例1
(1)将对苯二酚、二甲苯、三氟甲磺酸加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至90℃通入异丁烯进行反应，压力0.2Mpa，5h后对苯二酚完全消耗停止反应，其中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：1.2：0.0002，反应结束后减压回收二甲苯，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、叔丁醇钠按摩尔比＝1：4：1.2在反应器中加热回流反应8h后，反应体系冷却至室温，使用85％磷酸中和反应体系至PH值＝6.5，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及MgCl2加入反应器中，通入氮气，升温至100℃进行反应7h，其中4-烯丙基邻苯二酚：三氯氧磷：MgCl2的摩尔比＝1：0.35：0.02，得到阻燃过充保护剂磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，总收率90.4％。
实施例2
(1)将对苯二酚、二甲苯、苯磺酸加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至100℃通入异丁烯进行反应，压力0.25Mpa，6h后对苯二酚完全消耗停止反应，其中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：1.4：0.0001，反应结束后减压回收二甲苯，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、乙醇钾按摩尔比＝1：5：1.1在反应器中加热回流反应10h后，反应体系冷却至室温，使用30％盐酸中和反应体系至PH值＝6.5，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及MgCl2加入反应器中，通入氮气，升温至95℃进行反应8h，其中4-烯丙基邻苯二酚：三氯氧磷：MgCl2的摩尔比＝1：0.40：0.05，得到阻燃过充保护剂磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，总收率90.1％。
实施例3
(1)将对苯二酚、氯苯、三氟甲磺酸加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至120℃通入异丁烯进行反应，压力0.32Mpa，4.5h后对苯二酚完全消耗停止反应，其中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：1.3：0.0003，反应结束后减压回收二甲苯，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、叔丁醇钠按摩尔比＝1：6：1.5在反应器中加热回流反应9h后，反应体系冷却至室温，使用50％硫酸中和反应体系至PH值＝6.5，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及ZnCl2加入反应器中，通入氮气，升温至110℃进行反应5h，其中4-烯丙基邻苯二酚：三氯氧磷：ZnCl2的摩尔比＝1：0.36：0.03，得到阻燃过充保护剂磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，总收率90.0％。
实施例4
(1)将对苯二酚、二甲苯、三氟甲磺酸加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至130℃通入异丁烯进行反应，压力0.35Mpa，4h后对苯二酚完全消耗停止反应，其中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：1.2：0.0004，反应结束后减压回收二甲苯，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、叔丁醇钠按摩尔比＝1：8：0.8在反应器中加热回流反应8h后，反应体系冷却至室温，使用85％磷酸中和反应体系至PH值＝6.5，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及MgCl2加入反应器中，通入氮气，升温至100℃进行反应7h，其中4-烯丙基邻苯二酚：三氯氧磷：MgCl2的摩尔比＝1：0.38：0.02，得到阻燃过充保护剂磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，总收率90.2％。
对比例1，2,5一二叔丁基-1，4-二甲氧基苯产物，生产商为上海瀚鸿科技股份有限公司；联系电话：021-64543801；联系地址为上海市金山区漕泾镇漕廊公路128号2幢一层101室A。
对比例2，采用本发明所述步骤(1)和(2)制得的2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯。
对上述实施例1-4以及对比例进行电化学性能测试，氧化还原电位用循环伏安(CV)法来测得，以不同的速率在3.5—4.5V的电压区间扫描；5V截止电压测试条件为LiFeP04/Li，以0.1C倍率在3.0—3.8V正常充放电2次，性能稳定后再以0.1C恒流过充电至5V；100％过充测试条件为LiFePO4/Li，以0.1C倍率在3.0—3.8V正常充放电2次，然后以0.1C倍率恒流充电至正常容量的2倍，反复测试至过充保护添加剂的使用寿命。测试结果如下所示：
下面对实施例1-4所制得的产品进行阻燃性能测试：
1、测试样品的准备
将环氧树脂(EP)加入到乙酸乙酯中搅拌混溶，添加10％实施例样品的阻燃过充保护剂，65℃下继续搅拌均匀，再真空除去溶剂和气泡，室温下搅拌一段时间后，将其注入100mm×100mm×4mm的聚四氟乙烯模具内，25℃下固化3h，90℃固化2h，150℃固化30min。
2、样品阻燃性能测试结果
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种阻燃过充保护剂，其特征在于，该阻燃过充保护剂为磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯，其结构式为，
该阻燃过充保护剂采用以下原料制得，对苯二酚、异丁烯、丙烯氰、三氯氧磷、催化剂，上述原料的摩尔比为1：1.0～1.5：2～15：0.2～0.5：0.12～5.10。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃过充保护剂，其特征在于，所述溶剂选用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯乙烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃过充保护剂，其特征在于，所述催化剂为路易斯酸，选用AlCl3、ZnCl2、MgCl2、苯磺酸及其盐、三氟甲磺酸及其盐中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃过充保护剂，其特征在于，所述催化剂为碱类物质，选用氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢化钠、氨基钠、三乙胺、苄基三甲基氢氧化铵中的一种或几种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的阻燃过充保护剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:
(1)将对苯二酚、溶剂、催化剂加入到反应釜中，氮气置换三次，升温至80～150℃通入异丁烯进行反应，在压力为0.1～0.5Mpa的情况下反应时间2～6h，至对苯二酚完全消耗后停止反应，其中，对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比＝1：(1.0～1.5)：(0.0001～0.005)，反应结束后减压回收溶剂，得到2，5二叔丁基对苯二酚；
(2)将2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、催化剂按摩尔比＝1：(2～15)：(0.1～5)在反应器中加热回流反应5～10h后，冷却至室温，使用无机酸中和至6.0-7.0，常压蒸馏除去过量的丙烯氰，得到2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯；
(3)在常压下，将2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯、三氯氧磷及催化剂加入反应器中，通入氮气置换三次，升温至80～110℃进行反应5～10h，其中2，5-二叔丁基-1，4-(β-氰基乙氧基)苯：三氯氧磷：催化剂的摩尔比＝1：(0.2～0.5)：(0.01～0.05)，得到阻燃过充保护剂即磷酸三(2,5-二叔丁基-4-(2-氰基乙氧基)苯基)酯。
6.根据权利要求5所述的阻燃过充保护剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中对苯二酚：异丁烯：催化剂的摩尔比优选1：1.1～1.3：0.0002～0.003。
7.根据权利要求5所述的阻燃过充保护剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中2，5一二叔丁基对苯二酚、丙烯氰、催化剂摩尔比优选1：3～10：0.5～2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311661133.9A CN117777186A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 一种阻燃过充保护剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311661133.9A CN117777186A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 一种阻燃过充保护剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117777186A true CN117777186A (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=90396978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311661133.9A Pending CN117777186A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 一种阻燃过充保护剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117777186A (zh) |
-
2023
- 2023-12-06 CN CN202311661133.9A patent/CN117777186A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110233289B (zh) | 一种高电压添加剂和含有该添加剂的电解液及电池 | |
| CN110994026B (zh) | 一种用于三元掺锰锂电池的宽温电解液及其制备方法 | |
| CN112271330B (zh) | 电解液添加剂、电解液及储能装置 | |
| CN110718716B (zh) | 一种硅基负极锂离子电池电解液及其制备方法 | |
| CN116130782A (zh) | 一种制备锂离子电池的方法和应用 | |
| CN111463486B (zh) | 一种锂离子电池电解液 | |
| CN107256982B (zh) | 一种用于锂电池电解液的防过充添加剂及制备方法 | |
| CN113690490A (zh) | 一种亚磷酸酯类锂离子电池电解液添加剂及其应用 | |
| CN113299971A (zh) | 一种锂离子电池及其应用 | |
| CN117777186A (zh) | 一种阻燃过充保护剂及其制备方法 | |
| CN109103499B (zh) | 一种聚合物电解质及其制备方法和应用 | |
| CN116655685B (zh) | 一种锂电池电解液添加剂、电解液和锂电池 | |
| CN117013084A (zh) | 一种单离子导体准固态电解质及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN111690002A (zh) | 锂盐化合物及其制备方法和包含其的锂离子电池电解液 | |
| CN111224165A (zh) | 高有机相容性的阻燃型锂盐及其复合阻燃电解质的制备 | |
| CN116706234B (zh) | 一种层状三元正极材料适配的电解液、三元锂离子电池及其制备方法 | |
| CN114976010B (zh) | 一种负极添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN115579521B (zh) | 电解液添加剂、电解液及锂离子电池 | |
| CN102659835B (zh) | 一种氟代磷酸酯材料的制备方法 | |
| CN115863656B (zh) | 一种耐高温三元锂离子电池正极材料及其制备方法 | |
| CN112670571B (zh) | 一种多功能电解液添加剂、电解液及其制备方法和应用 | |
| CN113921910B (zh) | 三氟乙氧基磷酸乙烯酯于电池电解液中的应用 | |
| CN113471537B (zh) | 一种用于磷酸铁锂电池的阻燃电解液 | |
| CN116217598A (zh) | 一种双乙二酸硼酸锂的制备方法 | |
| CN117013079A (zh) | 电解液添加剂、电解液及二次电池 |
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 |