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1、(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 201810049415.6 (22)申请日 2018.01.18 (71)申请人 湖南工学院 地址 421000 湖南省衡阳市珠晖区衡花路 18号 (72)发明人 毛祖莉杨丽 (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 43205 代理人 龙腾 (51)Int.Cl. C07D 251/54(2006.01) (54)发明名称 三聚氰胺聚磷酸盐及其制备方法 (57)摘要 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 包括以下步 骤： a.将三聚氰胺溶于溶剂中， 加热升温使三聚 氰胺。
2、溶解后， 滴入多聚磷酸， 然后升温至溶剂沸 腾并反应0.5h-2h， 反应完成后冷却即得中间体； b.向步骤a中得到的中间体加入处理剂并混合均 匀得到混匀物， 所述处理剂选自尿素、 碳酸氢铵 或缩二脲中的一种或几种； c.将步骤b中得到的 混匀物在180-260温度下进行热处理， 热处 理完成后冷却即得本发明中所述的三聚氰胺聚 磷酸盐。 按照本发明提供的制备方法最终得到的 三聚氰胺聚磷酸盐的聚合度较高、 水溶性较低、 热稳定性较为优异， 亦不会出现颜色变化， 本发 明提供的制备方法中热处理的温度和现有技术 相比显著降低， 降低了生产能耗， 具有极为广阔 的应用前景。 权利要求书1页 说明书4页。
3、 CN 108084101 A 2018.05.29 CN 108084101 A 1.三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 包括以下步骤： a.将三聚氰胺溶于溶剂中， 加热升温使三聚氰胺溶解后， 滴入多聚磷酸， 然后升温至溶 剂沸腾并反应0.5h-2h， 反应完成后冷却即得中间体； b.向步骤a中得到的中间体加入处理剂并混合均匀得到混匀物， 所述处理剂选自尿素、 碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种； c.将步骤b中得到的混匀物在180-260温度下进行热处理， 热处理完成后冷却即得 本发明中所述的三聚氰胺聚磷酸盐。 2.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤。
4、a中所述 三聚氰胺与多聚磷酸的质量比为1.5:1-3:1。 3.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤a中所述 溶剂选自冰醋酸、 甲醇或乙醇中的一种或几种。 4.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤a中冷却 后还进行过滤、 洗涤、 干燥处理。 5.根据权利要求4中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 所述干燥在真 空条件下进行， 干燥温度为130-140， 干燥时间为2h-3h。 6.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤b中所述 中间体和所述处理剂之间的质量比为1:0.01-1:0.。
5、2。 7.根据权利要求1中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤c中所述 热处理的温度为180-230。 8.根据权利要求1-7任一项中所述的三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 其特征在于： 步骤 c中所述热处理的时间为1h-5h 。 9.三聚氰胺聚磷酸盐， 其特征在于， 由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108084101 A 2 三聚氰胺聚磷酸盐及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及三聚氰胺聚磷酸盐的制备领域， 特别涉及到三聚氰胺聚磷酸盐及其制 备方法。 背景技术 0002 随着阻燃材料的广泛应用， 以及人们对环境保护的重视，。
6、 环保型阻燃剂的开发也 越来越备受关注， 作为无卤环保型阻燃剂的代表， 三聚氰胺聚磷酸盐 （MPP） 也成为了人们研 究和开发的热点， 该阻燃剂几乎可用于所有塑料， 尤其适用于加工温度较高的工程塑料阻 燃， 如玻纤增强型尼龙、 聚酯等高分子材料。 0003 目前， 三聚氰胺聚磷酸盐通常使用三聚氰胺与多聚磷酸反应得到， 具体如下： 三聚 氰胺与多聚磷酸在加热条件下反应得到中间体， 该中间体为各种聚合度和分子量分布相差 较大的三聚氰胺聚磷酸盐的混合物， 其聚合度较低， 热稳定性较差， 为了将这些由三聚氰胺 与多聚磷酸反应得到的中间体变成聚合度较高的三聚氰胺聚磷酸盐以增强其热稳定性， 常 用的方法是。
7、对该中间体在高温条件下进行热处理， 据实际生产经验， 必须要将中间体在320 以上的高温热处理一段时间以后， 才能提高其三聚氰胺聚磷酸盐的热稳定性。 但是在如 此高的温度下进行热处理的缺陷也较为明显， 首先， 高温下热处理后最终产物三聚氰胺聚 磷酸盐虽然相对于中间体热稳定性有了一定程度的提高， 但是经热重分析测试后， 发现其 在失重1%时， 分解温度远低于360， 热稳定性仍然需要进一步提高； 其次， 热处理时温度过 高会导致最终得到的三聚氰胺聚磷酸盐的颜色呈现土黄色， 限制了其在浅色塑料中的应 用； 另外， 高温下热处理还将导致能源的浪费， 增加生产成本。 发明内容 0004 本发明要解决的。
8、技术问题在于提供一种三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 使用该制 备方法可有效降低生产能耗， 节约生产成本。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明采用以下技术方案： 一种三聚氰胺聚磷酸盐的制 备方法， 包括以下步骤： a.将三聚氰胺溶于溶剂中， 加热升温使三聚氰胺溶解后， 滴入多聚磷酸， 然后升温至溶 剂沸腾并反应0.5h-2h， 反应完成后冷却即得中间体； b.向步骤a中得到的中间体加入处理剂并混合均匀得到混匀物， 所述处理剂选自尿素、 碳酸氢铵或缩二脲中的一种或几种； c.将步骤b中得到的混匀物在180-260温度下进行热处理， 热处理完成后冷却即得 本发明中所述的三聚氰胺聚磷酸盐。 000。
9、6 优选地， 步骤a中所述三聚氰胺与多聚磷酸的质量比为1.5:1-3:1。 0007 优选地， 步骤a中所述溶剂选自冰醋酸、 甲醇或乙醇中的一种或几种。 0008 优选地， 步骤a中冷却后还进行过滤、 洗涤、 干燥处理。 0009 更优选地， 所述干燥在真空条件下进行， 干燥温度为130-140， 干燥时间为2h- 说明书 1/4 页 3 CN 108084101 A 3 3h。 0010 优选地， 步骤b中所述中间体和所述处理剂之间的质量比为1:0.01-1:0.2。 0011 优选地， 步骤c中所述热处理的温度为180-230。 0012 更优选地， 步骤c中所述热处理的时间为1h-5h 。
10、。 0013 三聚氰胺聚磷酸盐， 由上述制备方法制备得到。 0014 和现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 本发明首先通过将三聚氰胺和多聚磷酸反应得到中间体， 中间体为各种聚合度和分子 量分布相差较大的三聚氰胺聚磷酸盐的混合物， 然后向中间体加入特定的处理剂 （尿素、 碳 酸氢铵或缩二脲中的一种或几种） ， 并在特定的温度范围180-260内进行热处理， 最终 得到的三聚氰胺聚磷酸盐的聚合度较高、 水溶性较低、 热稳定性优异， 检测后发现该最终得 到的三聚氰胺聚磷酸盐失重1%的温度高于380， 由于本发明中对中间体进行热处理的温 度较低， 不仅防止了最终产物三聚氰胺聚磷酸盐由于温度过高变。
11、为土黄色， 而且降低了生 产能耗， 节约了成本， 具有极为广阔的应用前景。 具体实施方式 0015 下面给出实施例以对本发明进行具体的描述， 有必要在此指出的是以下实施例只 用于对本发明进行进一步说明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 该领域的普通技术 人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。 0016 实施例1 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 包括以下步骤： a.将56.7g三聚氰胺置于装有电动搅拌器、 温度计、 回流冷凝管和恒压滴液漏斗的 1000mL四口烧瓶中， 向四口烧瓶中加入200mL冰醋酸， 加热升温并搅拌使三聚氰胺溶解后， 通过恒压滴液漏斗。
12、缓慢滴入多聚磷酸的冰醋酸溶液 （33.8g多聚磷酸溶解于100mL冰醋酸得 到） ， 滴加时间为1h， 继续加热至冰醋酸沸腾回流， 并保持冰醋酸在回流温度下继续反应1h， 反应完成后进行冷却、 过滤、 洗涤处理， 最后于130下真空干燥2小时即得中间体79.8g； b.向步骤a中得到的中间体加入7g尿素并混合均匀得到混匀物； c.将步骤b中得到的混匀物在260温度下热处理1h， 热处理完成后冷却即得产品三聚 氰胺聚磷酸盐， 产品重量为76.9g。 0017 实施例2 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 包括以下步骤： a.将81.9g三聚氰胺置于装有电动搅拌器、 温度计、 回流冷凝管和恒压滴液漏斗的。
13、 1000mL四口烧瓶中， 向四口烧瓶中加入250mL乙醇， 加热升温并搅拌使三聚氰胺溶解后， 通 过恒压滴液漏斗缓慢滴入多聚磷酸的乙醇溶液 （33.8g多聚磷酸溶解于120mL乙醇得到） ， 滴 加时间为1h， 继续加热至乙醇沸腾回流， 并保持乙醇在回流温度下继续反应1h， 反应完成后 进行冷却、 过滤、 洗涤处理， 最后于135下真空干燥2小时即得80.9g中间体； b.向步骤a中得到的中间体加入10g碳酸氢铵并混合均匀得到混匀物； c.将步骤b中得到的混匀物在180温度下热处理5h， 热处理完成后冷却即得产品三聚 氰胺聚磷酸盐， 产品重量为77.6g。 0018 实施例3 说明书 2/4。
14、 页 4 CN 108084101 A 4 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 包括以下步骤： a .将126g三聚氰胺置于装有电动搅拌器、 温度计、 回流冷凝管和恒压滴液漏斗的 1000mL四口烧瓶中， 向四口烧瓶中加入300mL冰醋酸， 加热升温并搅拌使三聚氰胺溶解后， 通过恒压滴液漏斗缓慢滴入多聚磷酸的冰醋酸溶液 （67.6g多聚磷酸溶解于200mL乙醇得 到） ， 滴加时间为1h， 继续加热至冰醋酸沸腾回流， 并保持冰醋酸在回流温度下继续反应1h， 反应完成后进行冷却、 过滤、 洗涤处理， 最后于140下真空干燥2小时即得中间体； b.向步骤a中得到的中间体加入16.2g缩二脲并混合均匀得到。
15、混匀物； c.将步骤b中得到的混匀物在230温度下热处理3h， 热处理完成后冷却即得产品三聚 氰胺聚磷酸盐， 产品重量为157.2g。 0019 对比例1 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 和实施例1相比， 唯一区别为省去了步骤b， 即将步骤a 中得到的中间体直接进行步骤c中的热处理、 冷却以得到产品三聚氰胺聚磷酸盐。 0020 对比例2 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 和实施例2比， 唯一区别为省去了步骤b， 即将步骤a中 得到的中间体直接进行步骤c中的热处理、 冷却以得到产品三聚氰胺聚磷酸盐。 0021 对比例3 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 和实施例3比， 唯一区别为省去了步骤b， 即将步骤a。
16、中 得到的中间体直接进行步骤c中的热处理、 冷却以得到产品三聚氰胺聚磷酸盐。 0022 对比例4 三聚氰胺聚磷酸盐的制备方法， 和实施例2比， 唯一区别为将步骤c中的热处理温度由 180改为320， 其他均与实施例2保持一致。 0023 性能数据测试方法 热稳定性测试： 采用热重分析法， 即分别取实施例1-3和对比例1-4中得到的少量中间 体和产品三聚氰胺聚磷酸盐作为样品， 以热天平作为测试仪器， 将样品加热， 样品受热后重 量变化引起天平位移量转化成电磁量， 这个微小的电量经过放大器放大后， 送入记录仪记 录， 而电量的大小正比于样品的重量变化量。 当被测物质在加热过程中出现重量变化时， 热。
17、 重曲线就会有所下降， 通过分析热重曲线， 就可以知道被测样品在多少度时发生多大重量 的变化， 本发明中的具体实施方式中测试的是样品重量减少1%时的温度大小。 0024 水溶性测试： 将取实施例1-3和对比例1-4中的少量产品三聚氰胺聚磷酸盐作为样 品， 加入重量为样品49倍的水中得到2wt%的浆液， 然后测试该浆液中三聚氰胺聚磷酸盐的 溶解度。 0025 实施例1-3和对比例1-4的中间体和产品三聚氰胺聚磷酸盐性能参数测试结果见 下表1所示。 说明书 3/4 页 5 CN 108084101 A 5 0026 由表1可知， 利用本发明提供的方法制备得到的三聚氰胺聚磷酸盐通过热重分析 法测试后。
18、， 发现该三聚氰胺聚磷酸盐失重1%温度可达到380以上， 其在水中的溶解度在 0.015g/100mL以内， 本发明中最终制备得到的三聚氰胺聚磷酸盐的热稳定性和水溶性均较 为优异， 而对比例1-3由于对中间体在180-260条件下进行热处理之前未加入处理剂， 导致其最终制备得到的产品三聚氰胺聚磷酸盐失重1%温度相对于中间体并无提高， 且溶解 度明显高于实施例1-3。 0027 另外由表1中的对比例4和实施例2可知， 由于对比例4的热处理温度过高， 导致最 终得到的三聚氰胺聚磷酸盐出现土黄色， 其测试得到的热稳定性和水溶性也均劣于实施例 2。 说明书 4/4 页 6 CN 108084101 A 6 。