CN103224513A

CN103224513A - 一种磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法

Info

Publication number: CN103224513A
Application number: CN2013101204355A
Authority: CN
Inventors: 张云刚; 张传义; 赵春忠; 刘雪坤
Original assignee: TIANJIN LIANRUI FLAME RETARDANT MATERIAL CO Ltd
Current assignee: TIANJIN LIANRUI FLAME RETARDANT MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-07-31

Abstract

本发明涉及一种磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，步骤如下：⑴配料；⑵合成：启动搅拌，缓慢滴加环氧丙烷，滴加环氧丙烷温度57-62℃，时间20+2小时，反应罐夹套给冷水，罐内液温控制60+3℃，环氧丙烷加毕，终点控制：pH=5.5-6；⑶洗涤；⑷脱水；⑸分析：取样分析合格过滤包装入库。本发明提供的磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法步骤少，合成条件控制精确，如温度和pH等，合成出的产品纯度，生产效率高，生产出的产品各项指标要求较高，符合环保和阻燃要求。

Description

一种磷酸三(1-氯-2-丙基)酯的生产方法

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，尤其是一种磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法。

背景技术

磷系阻燃剂以其品种繁多、阻燃性能优良获得广泛的应用，随着人们对高分子材料热降解历程和阻燃体系的作用机理深入研究，新的阻燃理论和技术逐步被认识，如高聚物化学改性阻燃、高效阻隔炭化层阻燃，交联接枝阻燃和协同阻燃体系等，大大丰富了阻燃科学的内容和人们选择最优阻燃体系的范围。今后较长一段时间内，磷系阻燃剂仍占主导地位，有极大的发展潜力。其品种众多，应用广泛。主要用于阻燃合成及天然高分子材料(包括塑料橡胶、纤维、木材、树脂、涂料等)，可提高这些材料的抗燃性，减少火灾危险。

磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP），别名：三（氯异丙基）磷酸酯，用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不饱和聚酯，液态酚醛树脂，粘合剂等重要的阻燃性增塑剂，也可用在矿用运输带（特别是煤矿）、导风筒、电线电缆、蓬布、壁纸、人造革、卷布滚等。在氰酸醚或聚醚与催化剂的混合物中的储存稳定性甚佳。

经检索发现，与本专利相关的两篇专利文献，其中201210060077公开了一种碱性固载化离子液体催化的3－氯－2－羟丙基－三甲基氯化铵的合成方法，包括步骤ａ、离子液体的固载化得到固载化离子液体；步骤ｂ、将反应物料按质量比为三甲胺盐酸盐∶水∶固载化离子液体＝10：6～8.5：1加入反应釜中充分搅拌，体系温度降至0-15℃开始滴加ＥＣＨ，当摩尔比ＥＣＨ∶三甲胺盐酸盐＝0.95～1.05:1时，保温反应至体系的ｐＨ值9～10，升温至室温继续反应，至体系的ｐＨ值降至7～8时反应结束；步骤ｃ、过滤分离得到液相初产物，固载化离子液体催化剂直接循环使用；步骤ｄ、将液相初产物减压蒸馏至固体产物完全析出，冷却至室温、加入有机溶剂充分淋洗、最后经真空干燥得到固体产物3－氯－2－羟丙基－三甲基氯化铵。文献201210058853公开了一种（Ｓ）－5－氯－α－（环丙基乙炔）－2－氨基－α－（三氟甲基）苯甲醇晶型的制备，包括：在（Ｓ）－5－氯－α－（环丙基乙炔）－2－氨基－α－（三氟甲基）苯甲醇中加入5倍～15倍的有机溶剂，于0℃～50℃搅拌反应2～8ｈ，真空下干燥即得；其中，有机溶剂为体积比为1∶1～1∶5的甲苯和正己烷的混合溶剂或溶剂为甲苯、正己烷和四氢呋喃的混合溶剂，甲苯的体积百分比含量为30％～70％，四氢呋喃的体积百分比含量为1％～10％，其余为正己烷。

上述专利与本发明技术方案区别较大，不具备可比性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种工艺过程简单、绿色环保、能耗低的磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，步骤如下：

⑴配料：将三氯氧磷抽入反应罐，加催化剂，再把环氧丙烷加入到高位计量罐；所述催化剂为四氯化钛或偏矾酸钠；

其中三氯氧磷：环氧丙烷：催化剂的摩尔比1:3-5：0.003-0.005；

⑵合成：启动搅拌，缓慢滴加环氧丙烷，滴加环氧丙烷温度57-62℃，时间20±2小时，反应罐夹套给冷水，罐内液温控制60±3℃，环氧丙烷加毕，终点控制：pH=5.5-6；

⑶洗涤：合成后将合成产物转移至洗涤罐进行碱洗，加碱中和，碱洗至pH≥8，然后水洗，温度控制67-70℃，水洗pH=6-7；

⑷脱水：水洗完毕进行负压脱水，温度控制104-110℃；负压系统真空度为-0.097Mpa，时间3±0.25小时，水分含量≤0.01%，酸值≤0.100mg^KOH/g时脱水完毕；

⑸分析：取样分析合格过滤包装入库。

而且，所述催化剂为四氯化钛或偏矾酸钠。

而且，所述原料配比为：三氯氧磷：环氧丙烷：四氯化钛重量比=500：610：0.86。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明提供的磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法步骤少，合成条件控制精确，如温度和pH等，合成出的产品纯度，生产效率高，生产出的产品各项指标要求较高，符合环保和阻燃要求。

2、本发明的工艺路线简单，在反应过程中不使用任何溶剂，对环境友好，充分满足当前塑料助剂无毒化、环保化的潮流趋势。

具体实施方式

下面结合实施例，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，步骤如下：

工艺路线

具体步骤如下：

⑴配料：将定量三氯氧磷用负压一次抽入反应罐，加催化剂（四氯化钛或偏矾酸钠），用氮气把定量的环氧丙烷压入高位计量罐；

配料比：三氯氧磷：环氧丙烷：四氯化钛=500kg：610kg：500毫升（约0.86kg），偏矾酸钠的用量为三氯氧磷重量×0.15wt%；

采用环氧丙烷与三氯氧磷为起始原料,并且其中三氯氧磷与环氧丙烷的摩尔比1:3-1:5；

⑵合成：启动搅拌，缓慢滴加环氧丙烷，滴加环氧丙烷温度57-62℃，时间20±2小时，反应罐夹套给冷水，罐内液温控制60±3℃，环氧丙烷加毕，测pH=5.5-6，终点控制：pH=5.5-6；

⑶洗涤：合成后将合成产物转移至洗涤罐进行碱洗，加碱中和（氢氧化钠溶液）浓度6-8wt%，碱洗（碳酸钠）至pH≥8，水洗、温度控制67-70℃，水洗至pH=6-7；

⑷脱水：水洗完毕进行负压脱水，温度控制104-110℃；负压系统真空度再—0.097Mpa左右，温度控制104-109℃，时间3±0.25小时，水分含量≤0.01%，酸值≤0.100（mg^KOH/g）时脱水完毕；

⑸分析：取样分析合格过滤包装入库。

本实施例制备的产品的指标如下：

表1产品质量指标

技术标惟:	质量指标
		外观	无色或浅黄色透明油状液体
粘度mm²，/s²，25°C	60-70
		酸值(mg^KOH/g)≤	0.100
密度(D^2o ₂₀)	1.270-1.300(1.230-1.300)
		含水量(％)≤	0.10

本产品的用途如下：

本品为无色或微黄色透明油状液体，溶解于醇、酮、酯、芳烃等有机溶剂，不溶于脂肪族、石油烃、几乎不溶解于水，对水、或碱反应较低，是含磷、氯的添加性阻燃剂，化学稳定性良好，具有延迟火焰性能，能提高耐油性，耐水性；粘度（25℃）1.27-1.30，折光率（25℃）1.4630，基本无毒，大鼠经口LD507。

用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不饱和聚酯，液态酚醛树脂，粘合剂等重要的阻燃性增塑剂。也可用在矿用运输带（特别是煤矿）、导风筒、电线电缆、蓬布、壁纸、人造革、卷布滚等。在氰酸醚或聚醚与催化剂的混合物中的储存稳定性甚佳。

Claims

1.一种磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，其特征在于：步骤如下：

⑴配料：将三氯氧磷抽入反应罐，加催化剂，再把环氧丙烷加入到高位计量罐；所述催化剂；

其中三氯氧磷：环氧丙烷：催化剂的摩尔比1:3-5：0.003-0.005；

⑵合成：启动搅拌，缓慢滴加环氧丙烷，滴加环氧丙烷温度57-62℃，时间20+2小时，反应罐夹套给冷水，罐内液温控制60+3℃，环氧丙烷加毕，终点控制：pH=5.5-6；

⑷脱水：水洗完毕进行负压脱水，温度控制104-110℃；负压系统真空度为-0.097Mpa，时间3+0.25小时，水分含量≤0.01%，酸值≤0.100mg^KOH/g时脱水完毕；

⑸分析：取样分析合格过滤包装入库。

2.根据权利要求1所述的磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，其特征在于：所述催化剂为四氯化钛或偏矾酸钠。

3.根据权利要求2所述的磷酸三（1-氯-2-丙基）酯的生产方法，其特征在于：所述原料配比为：三氯氧磷：环氧丙烷：催化剂四氯化钛重量比=500：610：0.86。