[發明專利]一種八溴二苯乙烷及其合成方法

有效

• 申請號: 200810014840.8
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101244981A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 郭秀安;楊喜生;柴家啟
• 申請（專利權）人: 山東兄弟化工科技發展有限公司
• 主分類號: C07C25/18
• 分類號: C07C25/18;C07C17/12;C08K5/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 李江

技術領域

本發明涉及一種添加型阻燃劑，具體說是一種八溴二苯乙烷及其合成方法，用于工程塑料領域。

背景技術

溴系阻燃劑是含鹵阻燃劑中最重要和最有效的一種，其阻燃性高，添加量少，對產品的加工及使用特性影響小。

許多研究表明，鹵素有機化合物的耐火效應，是按照碘、溴、氯、氟的次序依次降低的。但實際上，碘化物不穩定，且貨源短缺，未被實際應用。氯與氟的化合物的阻燃效果皆不如溴。溴的阻燃效能一般比氯的阻燃效能高2.5-4倍，這是因為在結構上，H-Br結合強度比H-Cl大，故含溴化合物阻燃效果大于同類含氯化合物。另外，溴系阻燃劑毒性低，溴碳鍵比相應的氯碳鍵弱，受熱易分解，在環境中殘留少，這些因素使溴化物成為首選的的鹵素類阻燃劑。

最常用的溴化物有四溴乙烷、四溴甲烷、四溴丁烷等，由于熱穩定性差，耐候性、持久性不好，已被四溴雙酚A、十溴二苯醚、四溴苯酐等替代。

多溴二苯醚是指(一到十)溴二苯醚的10種化學物質。但事實上，作為商品應用的只有五溴、八溴和十溴二苯醚，其中五溴和八溴二苯醚已被歐盟法規限制使用，而真正應用于塑料制品的是十溴二苯醚。

十溴二苯醚的溴系代用品有四溴雙酚A、六溴環十二烷和十溴二苯乙烷等阻燃劑，十溴二苯醚生產過程中，由于溴化不完全，會產生少量的九溴和八溴二苯醚，只要九溴二苯醚含量小于2.5％，多溴二苯醚含量不大于1000mg/kg就符合要求使用。國內生產的十溴二苯醚產品純度約97％，基本上符合要求，但是，因為產品純度不穩定，如果其中八溴二苯醚含量超過0.04％(400mg/kg)，因為阻燃劑用量過大，浸軋液中含量占40％-55％，所以很容易超過限用標準。

中國專利申請號：“2006101304029”公開了一項名稱：“氯化溴法合成十溴二苯乙烷阻燃劑方法”，此專利中所用溶劑溶解度較低，用量大，且在實際反應中溶劑易與二苯乙烷溴代物發生交聯。我們專利中使用二溴甲烷，這種溶劑對二溴乙烷溴代物溶解度較大，因而溶劑用量少，且不產生交聯。當二苯乙烷加上七個溴時，仍能夠將其溶解，加上八個溴時產品析出，通過控制加溴比例使產品基本為八溴代物。

高溴含量阻燃劑十溴二苯乙烷熔點高，達到320℃，在使用加工過程中，以固體形式存在，只能以添加型使用，容易出現分散不均勻，且容易造成塑料強度降低的現象。

發明內容

本發明的八溴二苯乙烷，分子式結構如下：

為類白色，物理特性：不溶于水，難溶于苯等有機溶劑，熔點150-180℃，溴含量78-80％，主要應用于工程塑料，做阻燃添加劑使用。

本發明的目的是解決現有技術中所存在的高溴含量阻燃劑熔點高，在使用加工過程中，以固體形式存在，使用時容易出現分散不均勻，且容易造成塑料強度降低的缺點，方法中用溶解度較大溶劑，因而使工藝更加簡單，并且避免溶劑大量使用，節省成本。

本發明的目的通過如下方式實現：

一種八溴二苯乙烷及其合成方法，包括以下步驟：

(1)、二苯乙烷溶于有機溶劑，分別加入催化劑與溴素，溫度控制在5-20℃，溴化反應8-12小時，再加入亞硫酸鈉，萃取分離；

(2)、分別加入鹽酸和水，洗滌步驟(1)所得萃取液，萃取分離；

(3)、再分別加入OS(MS-1)表面活性劑和水，蒸餾，回收溶劑，結晶析出物料；

(4)、常壓下，溫度控制在110-120℃，烘干，得到八溴二苯乙烷。

有機溶劑為二溴甲烷、二氯甲烷中的一種；

有機溶劑與二苯乙烷的質量比為10-14∶1；

催化劑為鐵粉、三溴化鐵中的一種；

催化劑與二苯乙烷的質量比為1∶9-11；

二苯乙烷與溴素的摩爾比為1∶8.2-8.3；

亞硫酸鈉的濃度為10％-20％；

亞硫酸鈉的用量為30-50mL；

鹽酸濃度為10-15％鹽酸；

鹽酸與二苯乙烷的質量比為1-1.5∶1；

OS(MS-1)表面活性劑與二苯乙烷的質量比為0.01-0.05∶1；

OS(MS-1)表面活性劑為淄博海杰化工有限公司生產；

步驟(2)中水與鹽酸的質量配比為0.25-0.50∶1；

步驟(3)中，水與OS(MS-1)表面活性劑的質量配比為0.06-0.10∶1；

步聚(4)中回收溶劑為二溴甲烷。