[發明專利]密胺磷酸鹽干法制備工藝

有效

• 申請號: 201510014545.2
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104610181B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 馬興良;王斌;張二寶;后雪松;萬榮惠
• 申請（專利權）人: 云南江磷集團股份有限公司
• 主分類號: C07D251/54
• 分類號: C07D251/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工領域，特別涉及一種采用密胺和五價磷含氧酸為原料的密胺磷酸鹽干法制備工藝。

背景技術

隨著合成材料應用日益廣泛，相關的阻燃劑的研發和應用受到了普遍關注。傳統鹵素阻燃劑在阻燃過程中會產生二噁英等有毒物質，且發煙量大，造成嚴重生態破壞、環境污染等危害。隨著人們環保意識的增強，近年來膨脹阻燃劑成為人們研究的重點，密胺磷酸鹽以其高熱穩定性和良好的膨脹性能成為研究熱點。

密胺磷酸鹽是一類密胺和磷酸產生的共晶化合物，包括密胺正磷酸鹽（化學式：C₃H₆N₆·H₃PO₄）、密胺焦磷酸鹽（化學式:[ C₃H₆N₆] ₂·H₄P₂O₇）和密胺聚磷酸鹽（化學式：[C₃H₆N₆·HPO₃]_n）等?，F有技術中，研究者對它們的制備方法進行了廣泛的研究，提出了多種制備工藝。

密胺正磷酸鹽制備：

基本方法是將密胺添加到磷酸溶液或將磷酸添加到密胺懸浮液中得到密胺正磷酸鹽，該方法在中國專利CN1202205、日本專利JP-B-42-12428和文獻“塑料工業，2009, 37 (1) : 60-62 ；合成化學， 2003,11 (3) :260-264”中均有描述。在該類方法中，由于使用的水量較大，使得收率較低，產生的大量污水增加環境污染風險；同時該類工藝還必須包括過濾、干燥、破碎等后續加工工序，使得整個制備工藝流程變長，操作費用高。

中國專利CN103254145A和CN103224471A中分別采用苯和二甲基亞砜替代水作為溶劑，制備密胺正磷酸鹽。該方法雖然在反應階段減少了水的使用，有利于提高收率。但由于采用了有機溶劑，容易造成溶劑殘留，必須采用大量的水進行洗滌，產生了大量含有機溶劑的污水也增加了環境污染風險，還造成了磷酸的損失。同時，在制備過程中有機溶劑也會有損失，增加了成本。

日本專利JP-09-124670中采用密胺先與鹽酸反應生成水溶性鹽，再與磷酸鈉進行復分解反應得到密胺正磷酸鹽。在這類工藝中由于引入了另外的物質，容易造成最終產品品質降低。而且由于鹽酸的使用，加大了干燥設備的腐蝕。同時，該反應過程在水溶液中進行也擺脫不了收率低、產生污水和操作費用高的缺點。

歐洲專利EP725065和德國專利DE19506330中使用碳酸密胺與磷酸銨在加熱條件下制備密胺正磷酸鹽。美國專利US4992215采用密胺與正磷酸二氫銨在加熱條件下反應得到密胺正磷酸鹽。該類工藝由于是固相反應，反應程度受物料混合的均勻程度和物料粒度的影響。同時，該類工藝在高溫加熱時會產生氨氣，增加了后續處理流程及費用，還加大了環境污染風險。

密胺焦磷酸鹽的制備方法：

密胺焦磷酸鹽主要有煅燒法、合成法、復分解法等制備方法。

美國專利US392079和日本專利JP-B-40-28594中采用密胺正磷酸鹽在270-320℃下焙燒得到密胺焦磷酸鹽。此種工藝中需要先制備出密胺正磷酸鹽后再進行高溫煅燒，整個工藝流程長，操作費用高，也避免不了密胺正磷酸鹽制備過程所有的缺陷。同時此工藝對煅燒溫度有較高的要求，溫度過低密胺正磷酸鹽不能全部縮聚；溫度過高又會生成密胺聚磷酸鹽，使得產品品質受到極大的限制。比如在JP-B-40-28594描述了密胺正磷酸鹽在180至250℃進行煅燒，得到的產物是密胺正磷酸鹽和密胺焦磷酸鹽的混合物。此外，密胺正磷酸鹽在高溫聚合時有水分產生，而在水分存在下，密胺易發生分解釋放出氨氣，這一方面需增加了尾氣處理的流程；另一方面，造成了產品品質的降低，為保證品質需在配料階段增加密胺的量，使多余部分密胺在高溫時分解形成氨氣分壓，從而抑制密胺的后續分解，保證最終產品的品質，這降低了密胺的收率。