[其他]催化法制備阻燃劑氯化四羥甲基磷新工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101082
• 申請(qǐng)日: 1988-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88101082A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳邦銀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王行泳
• 主分類(lèi)號(hào): C07F9/28
• 分類(lèi)號(hào): C07F9/28;D06M13/50
• 代理公司: 武漢市專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 沈浦鋼

本發(fā)明涉及催化法制備氯化四羥甲基磷阻燃劑新工藝及氯化四羥甲基磷阻燃劑的應(yīng)用。

氯化四羥甲基磷，即tetrakis????hydroXymethyl????Phosphonium????Chloride簡(jiǎn)稱(chēng)THPC是一種使用比較廣泛的紡織品等的阻燃劑，具有高阻燃性和耐水洗性。THPC最早由A.Hoffman在實(shí)驗(yàn)室制得，他利用磷化鋁與水作用產(chǎn)生磷化氫氣體，然后通入甲醛和濃鹽酸溶液，反應(yīng)完成后蒸去揮發(fā)性成分和水，獲得THPC白色晶體〔J.Am.Chem.Sec.43，1684（1921）〕。W.A.Reeves和F.F????Francis等，又比較詳細(xì)地報(bào)導(dǎo)了這種制備過(guò)程〔J.Am.Chem.Soc.77.3923（1955）〕并申請(qǐng)了專(zhuān)利〔U.S.Pat.2743299（1956）〕。R.Martin報(bào)導(dǎo)了以汞等重金屬為催化劑，采用A.Hoffman過(guò)程制備THPC的方法〔U.S.Pat.2912466（1959）〕。k.Moedritger報(bào)導(dǎo)了以氯鉑酸鉀為催化劑，采用A.Hoffman過(guò)程制備THPC的方法〔U.S.Pat4101587（1978）〕。

使用汞、氯鉑酸鉀等為催化劑的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，且甲醛中含有的阻聚劑會(huì)影響催化效果。

本發(fā)明的任務(wù)是提出一種催化法制備THPC阻燃劑新工藝，并提供一種含THPC的阻燃劑的制備方法。

本發(fā)明是以氧化鋅、氧化鋁、氧化錫、氫氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化錫、氯化鋅、三氯化鋁、氯化錫等作為催化劑，采用A.Hoffman過(guò)程，選擇適宜的反應(yīng)條件制備THPC的新工藝。基本過(guò)程如下：

1.磷化氫的制備。在一個(gè)磷化氫氣體發(fā)生器內(nèi)裝入足夠的水，通氮?dú)饧s10分鐘，充分趕凈氣體發(fā)生器內(nèi)的空氣，然后加入磷化鋁，這時(shí)磷化鋁與水作用產(chǎn)生磷化氫氣體，反應(yīng)式如下：

2.在一個(gè)帶有攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)裝入35～37%的甲醛溶液、35～36%的鹽酸和少量催化劑。

3.控制反應(yīng)溫度40～50℃，通氮?dú)饧s10分鐘，充分趕凈反應(yīng)器內(nèi)的空氣，然后開(kāi)動(dòng)攪拌器，均勻地向反應(yīng)器內(nèi)通入磷化氫氣體。上述反應(yīng)物比例為甲醛∶鹽酸∶磷化氫＝4.05～4.25∶1.0∶1.5～1.7（摩爾）。反應(yīng)完后得到一種略帶甲醛氣味的無(wú)色透明溶液。反應(yīng)式如下：

4.將所得到的反應(yīng)液在70～80℃蒸去揮發(fā)性成分和水分，可以得到THPC80%水溶液，繼續(xù)蒸去水份，可以得到一種結(jié)晶粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物置于裝有固體氫氧化鈉為干燥劑的干燥器內(nèi)，干燥后得到白色THPC晶體，熔點(diǎn)149～150℃，產(chǎn)率99%。

5.采用冰醋酸進(jìn)行重結(jié)晶（1克THPC∶40毫升冰醋酸），得到純凈THPC晶體，熔點(diǎn)151℃。測(cè)定紅外光譜，其中1040cm^-1處的強(qiáng)峰為C-O鍵吸收峰。

本發(fā)明的催化劑價(jià)格低廉，容易得到，催化效果好，沒(méi)有毒性，能夠降低原料損耗，縮短反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)產(chǎn)率達(dá)到99%，而且甲醛中含有的阻聚劑（例如甲醇）不會(huì)影響催化效果。

用以上方法制備的THPC阻燃劑，可與尿素、水一起制備一種高阻燃性、耐久性和耐水洗性的阻燃劑，這種阻燃劑可以用來(lái)處理棉布、滌棉等紡織品;還可用來(lái)處理壁紙、纖維板、木材等。

本發(fā)明所述的催化劑可用于制備氯化四羥乙基磷，氯化四羥芐基磷和氯化四羥環(huán)己基磷等化合物，以及氫氧化四羥甲基磷（THPOH），和硫酸四羥甲基磷（THPS）等化學(xué)物質(zhì)。

實(shí)施例1：

（1）磷化氫的制備：在一個(gè)磷化氫氣體發(fā)生器內(nèi)裝入約900毫升水，通氮?dú)饧s10分鐘，充分趕凈氣體發(fā)生器內(nèi)的空氣，然后分?jǐn)?shù)次加入約180克磷化鋁，這時(shí)磷化鋁和水作用產(chǎn)生磷化氫氣體。

（2）取一個(gè)1000毫升三頸瓶，裝上攪拌器，裝入665克37%甲醛溶液、170毫升36%鹽酸和4克三氯化鋁，通氮?dú)饧s10分鐘，充分趕凈反應(yīng)器的空氣。調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度40～50℃，開(kāi)動(dòng)攪拌器，均勻地通入磷化氫氣體。通完約102克磷化氫氣體（3.0摩爾）后回流約30分鐘。反應(yīng)完后得到具有甲醛氣味的無(wú)色透明溶液。