[發明專利]三氯氧磷過量法生產磷酸酯阻燃劑的方法

在審

• 申請號: 201310242281.7
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103351402A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 張云剛;張傳義;趙春忠;劉雪坤
• 申請（專利權）人: 天津市聯瑞阻燃材料有限公司
• 主分類號: C07F9/09
• 分類號: C07F9/09;C07F9/12;C07F9/145;C07F9/11
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于阻燃增塑劑領域，尤其是一種三氯氧磷過量法生產磷酸酯阻燃劑的方法。

背景技術

磷酸酯阻燃劑的通用結構式為

R₁R₂R₃可為相同或不同芳基或烷基

磷酸酯是發展較早的一類增塑劑，它的相容性好，可做增塑劑使用，并也有阻燃作用，故是一種具有多功能的主增塑劑。

現有的工藝是緩慢滴加氧磷，滴加時間約為4小時，反應速率慢，產率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種工藝過程簡單、容易掌握、綠色環保、能耗低的三氯氧磷過量法生產磷酸酯阻燃劑的方法，本方法中使用過量氧磷強迫反應法在反應開始時能夠大大提高反應速度，在鈣鎂催化劑的催化條件下能降低副反應的發生，在90℃時，2.5小時即可完成原來4小時的反應，過量氧磷強迫反應法還能將酚類轉化率由80%提高到86%，減少低沸點的產出。

本發明實現目的的技術方案如下：

一種三氯氧磷過量法生產磷酸酯阻燃劑的方法，步驟如下：

⑴酯化：將反應原料投入反應釜內，加入催化劑，在規定的溫度下再將過量的三氯氧磷抽入釜內，攪拌，加熱，根據不同磷酸酯阻燃劑控制不同的生產條件，再將過量三氯氧磷通過自然負壓排酸完成反應，測酸值達到標準即為合格，酯化完成，獲得粗酯；

⑵蒸餾：將粗酯抽入到蒸餾鍋內，進行負壓升溫蒸餾，根據不同產品按不同沸點收集，即為磷酸酯阻燃劑成品。

而且，所述反應原料為環氧烷烴、酚類或醇類。

而且，所述反應原料為環氧乙烷、環氧丙烷、苯酚、二甲基苯酚、異丙酚、叔丁酚、三溴苯酚、辛醇、乙醇、丙醇。

而且，所述⑴酯化反應中按規定加入105wt%-112wt%。

而且，所述催化劑為干氫樹脂催化劑、四氯化鈦或鈣鎂復合催化劑中的一種，本領域技術人員能夠根據磷酸酯的不同，選擇不同的催化劑。

而且，所述鈣鎂復合催化劑的制作過程如下：

⑴稱的HZSM-5型分子篩、硫酸鈣、氯化鎂和田菁粉，加水至的反應釜中；

其中HZSM-5型分子篩：硫酸鈣：氯化鎂：田菁粉重量比=50：14.5：7.5：5；

⑵開啟攪拌，通蒸汽加熱：控制反應釜內溫度在80±5℃，加熱6～8h；

⑶將反應產物抽到過濾機過濾，用真空泵抽濾，用蒸餾水洗滌；

⑷將過濾產物放入120℃的烤箱中烘7～8h，自然晾干1～2天，研碎，取≤100目的催化劑在550℃下焙燒12h，得鈣鎂復合催化劑。

而且，所述含羥基原料：鈣鎂復合催化劑：三氯氧磷按重量比=900-1500:4-9:510-580。

而且，所述負減壓酸負壓約在640-680mmHg柱。

而且，所述負壓升溫蒸餾的負壓在0.097-0.099MPa柱。

本發明的優點和有益效果為：

1、本發明采用過量三氯氧磷強迫反應法，過量氧磷迫使反應法是在生產過程中將氧磷和酚一次性加入到反應釜中，反應時無需滴加等特殊操作，再將過量氧磷通過減壓排酸排出，按照操作規程嚴格操作，既可得到對應產品，生產過程更加簡單，生產效率高。

2、本發明的反應條件溫和，反應過程中不需要降溫或急速升溫等特殊操作，按照操作規程操作即可。

3、本發明的反應操作簡單，節省人力物力，相對原工藝比較，反應過程中不需要滴加，原來加料需要5小時，現在需要2小時；原來操作需要12人，現在操作需要8人；不需要氧磷高位罐，設備簡化。

4、本發明過量氧磷強迫反應法在反應開始時能夠大大提高反應速度，在鈣鎂催化劑的催化條件下能降低副反應的發生，在90℃時，2.5小時即可完成原來4小時的反應，過量氧磷強迫反應法還能將酚類轉化率由80%提高到86%，減少低沸點的產出，

5、本發明能夠帶動經濟效益提高，過量氧磷強迫反應法能比原來節約人力30%，電力20%，減少低沸點產出30%。整體可提高經濟效益4個百分點。

具體實施方式

下面結合實施例，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。

磷酸酯阻燃劑的工業生產方法采用一種或幾種含羥基化合物和過量三氯氧磷制備的磷酸酯。

通用的方法反應方程式如下：

3R-OH+POCl₃（過）→（RO）₃PO+3HCl↑

式中，R代表芳基或芳基