[發(fā)明專利]一種制備溴化聚苯乙烯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110329451.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN102504067A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗先慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東潤(rùn)科化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F112/08
• 分類號(hào): C08F112/08;C08F8/20
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所 37216
• 代理人: 王紀(jì)辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種制備溴化聚苯乙烯的方法。

背景技術(shù)

溴化聚苯乙烯（BPS）作為一種添加型溴系阻燃劑，具有分子量大、溴含量高及熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，并且在高聚物中分散性和混溶性好，易于加工，不起霜，其熱分解溫度大于310℃，是尼龍、PBT、PET、ABS、ＰＣ等工程塑料加工的理想阻燃劑。另外溴化聚苯乙烯燃燒時(shí)不釋放二噁英等致癌物，是多溴二苯醚阻燃劑的替代產(chǎn)品。

目前，溴化聚苯乙烯的主流生產(chǎn)方法是溶劑法，即將聚苯乙烯溶于二氯乙烷中，在助催化劑及催化劑存在下，用溴或氯化溴進(jìn)行溴代反應(yīng)，溴代反應(yīng)結(jié)束后，用水洗去催化劑和大部分殘留的溴，有機(jī)相用亞硫酸氫鈉或硫代硫酸鈉稀溶液進(jìn)一步除去殘溴；然后將有機(jī)相緩慢倒入熱水溶液中，得到產(chǎn)品。此種生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，投資較少，成本較低，適于大批量的生產(chǎn)。但是這種生產(chǎn)方法生產(chǎn)的溴化聚苯乙烯顏色偏黃并且熱穩(wěn)定性較低。

專利200910118032.0公布了一種采用硫磺作為聚苯乙烯和溴素反應(yīng)的除水劑和自由基反應(yīng)的淬滅劑制備溴化聚苯乙烯的方法；專利200410067961.0公布了一種采用路易斯酸和金屬混合作為混合催化劑制備溴化聚苯乙烯的方法；專利200910118031.6提出噴霧法提取反應(yīng)制備的溴化聚苯乙烯，專利CN101701046.A公布了一種采用三氯化銻作為聚苯乙烯和氯化溴反應(yīng)的催化劑合成溴化聚苯乙烯，同時(shí)采用乳化勻漿機(jī)離心分離的方法。綜合以上專利，大多是對(duì)聚苯乙烯和溴素的溴化反應(yīng)和后續(xù)的生產(chǎn)過程進(jìn)行改良來得到產(chǎn)品質(zhì)量較好的溴化聚苯乙烯，沒有從根本上考慮通過控制苯乙烯的分子量最終來實(shí)現(xiàn)溴化聚苯乙烯的分子量可控。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上不足，提出一種通過控制苯乙烯的聚合反應(yīng)過程來控制溴化聚苯乙烯分子量分布的制備溴化聚苯乙烯的方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下,一種制備溴化聚苯乙烯的方法，其特征在于,所述制備方法包括以下步驟：（1）攪拌下，向100重量份的二氯乙烷中添加10-50重量份的苯乙烯，加入0.1-0.5重量份的BPO或AIBN，在30-100℃溫度下反應(yīng)1-3小時(shí)，制得聚苯乙烯二氯乙烷溶液；（2）攪拌下，在0-50℃溫度下，向所述聚苯乙烯二氯乙烷溶液中加入0.1-3重量份的路易斯酸催化劑和0.1-3重量份的主鏈保護(hù)劑，然后滴加30-90重量份氯化溴二氯乙烷溶液，滴加完畢在40-60℃溫度下反應(yīng)10-20小時(shí)，制得溴化聚苯乙烯二氯乙烷溶液；（3）向所述溴化聚苯乙烯二氯乙烷溶液中加入0.05-0.1重量份的中和劑中和未反應(yīng)的氯化溴，調(diào)整PH值為7.0-7.5，然后水洗至少三次，靜止分層，向分離后的有機(jī)層加入0.1-3重量份的除脂肪溴劑，攪拌1-3小時(shí)除去脂肪溴雜質(zhì)，將除去脂肪溴雜質(zhì)的有機(jī)層滴加到85-95℃水中進(jìn)行閃蒸，閃蒸后對(duì)剩余液體降溫離心，干燥得成品。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述路易斯酸催化劑選自CuCl₂、AlCl₃、AlBr₃、FeBr₃、FeCl₃、SbCl₃和SbBr₃中的一種或數(shù)種；所述主鏈保護(hù)劑選自SnCl₄和TiCl₄中的一種或兩種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（3）中，所述除脂肪溴劑為有機(jī)鈉鹽。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述有機(jī)鈉鹽選自甲醇鈉和乙醇鈉中的一種或兩種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氯化溴二氯乙烷溶液的制備方法為：在-20—20℃溫度下，向含有100重量份溴素的75-85重量份二氯乙烷中通入10-100重量份的氯氣，反應(yīng)制得氯化溴二氯乙烷溶液。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，溴素和氯氣的重量比為100:44。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，反應(yīng)溫度優(yōu)選-10-10℃。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，聚苯乙烯和氯化溴二氯乙烷溶液的重量比為1:3。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（1）添加20-30重量份的苯乙烯,優(yōu)選反應(yīng)溫度70-100℃。