CN103570759B - 间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法 - Google Patents
间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法,经过酰氯化和酯化两步反应后得到间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)粗产物,粗产物在溶剂溶解状态下经静态混合器预混合,形成混合料液,连续进入聚合终止罐,进行充分碱液洗涤,通过管道泵对聚合终止罐内的料液进行强制混合,碱洗后混合料液进入锥体沉降釜沉降,釜底控制排出废水,上层有机相经釜顶连续进入水洗工序,水洗彻底后,经蒸发回收溶剂得成品;本方法碱洗过程中进料和出料都连续进行,保持了产品质量的稳定性,有效防止了乳化现象和排水中夹带产品料液的现象,减少了对设备的腐蚀,减轻了对环境的污染,节约了成本,提高了产品收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷酸酯阻燃剂的后处理碱洗方法,尤其涉及阻燃剂间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法。
背景技术
间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)(以下简称XDP)是一种新型无卤磷酸酯类阻燃剂,具有空间位阻较大、不易水解、挥发性小、耐迁移性、热分解温度高、阻燃性能好、毒性小且环保等特点,可广泛应用于PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC/ABS合金等材料的阻燃。
XDP的合成方法主要分为四个步骤:1、酰氯化反应,2、酯化反应,3、后处理,包括碱洗、水洗及分离,4、蒸发脱溶剂。XDP经过两步反应后得到的粗产品,由于反应过程中的副产物、催化剂的存在及残余的间苯二酚原料等,对颜色、纯度、产品的性能影响十分明显,后处理是合成高质量XDP产品的重要一环,必须通过后处理来提高产品质量。
后处理的一般方法是碱洗、水洗或醇洗。目前国内水洗的方法一般为单釜操作,即碱洗、水洗都在一个釜内进行,这样的操作具有间歇的性质,不利于生产的连续性和稳定性。其使用的碱液的浓度高,废水量大,会产生较严重的污染,并且对设备造成一定的腐蚀,大大限制了单釜操作的适用性。
EP0,509,506报导了芳基双磷酸酯结晶粉末的制备及应用,采用三氯氧磷和2,6-二甲基苯酚反应生成双(2,6-二甲基苯基)磷酰氯中间体,然后中间体再与间苯二酚反应生成目标产物。第一步原料2,6-二甲基苯酚与POCl3摩尔配比为2/1,催化剂为无水MgCl2,用量为0.5~2%,采用三氯氧磷滴加的方式,在120℃滴加2小时,然后升温到180℃,反应一定时间得中间体;第二步2,6二甲基苯酚与间苯二酚的摩尔比为4:1,催化剂为无水AlCl3,用量最佳为0.5~5%,120℃加入间苯二酚,在180℃下反应2小时得粗品;粗品用1.5倍二甲苯稀释,经10%盐酸洗涤、4%氯化钠洗涤、3%碱洗涤、6%氯化钠洗涤、4%草酸洗涤、水洗涤、蒸发得到产品,纯度98.5%,熔点94~98℃,收率为95%。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、节约、污染小的间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法,以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明所述的间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法是通过如下技术方案实现的:
经过酰氯化和酯化两步反应后得到间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)粗产物,粗产物在溶剂溶解状态下经静态混合器预混合,形成混合料液,连续进入聚合终止罐,进行充分碱液洗涤,通过管道泵对聚合终止罐内的料液进行强制混合,碱洗后混合料液进入锥体沉降釜沉降,釜底控制排出废水,上层有机相经釜顶连续进入水洗工序,水洗彻底后,经蒸发回收溶剂得成品。
所述溶剂优选二甲苯、甲苯、苯、环己烷等,其用量为反应粗产物重量的2~3倍。
所述碱液优选氢氧化钠水溶液、氨水溶液或碳酸钠水溶液,所述碱液的有效加入量(指不含水的质量)为反应粗产物的1~3wt%。
所述聚合终止过程和沉降过程,混合料液温度为60~70℃,时间为0.5~2h。
所述管道泵为一台或两台串联,管道泵的流量根据生产能力来调节。
与现有技术相比,本发明提供的阻燃剂XDP的连续化碱洗方法具有如下积极的效果:
(1)碱洗过程中进料和出料过程都连续进行,有力于保持不同该批次产品质量的稳定;
(2)能进行完全脱催和终止聚合,能平稳的沉降、排渣,从而提高产品质量;
(3)碱洗充分和沉降过程平稳,能有效防止乳化现象和排水中夹带产品料液的现象,提高产品收率;
(4)由于碱洗效果好,碱液浓度达到了很低的程度,碱用量大幅度降低,从而大大减少对设备的腐蚀,减轻了污染,节约了成本。
本发明是一种高效、节约、污染小的连续化碱洗方法,适用于磷酸酯类阻燃剂的反应体系,特别适用于采用AlCl3、MgCl2及ZnCl2等作为催化剂的连续化生产体系,能够制备出含量高、酸值低、颜色浅的高质量阻燃剂XDP,其热稳定性、挥发性、迁移性和耐久性更加优异。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
其中:a为阻燃剂XDP反应液,b为溶剂,c为碱液,d为混合料液,e为XDP料液,f为残渣液;1为静态混合器,2为聚合终止罐,3为管道泵,4为锥体沉降釜。设备之间用不锈钢管道连接。
具体实施方式
实施例1
阻燃剂反应液a与用量为a重量的2倍的二甲苯b和2%的氢氧化钠水溶液c经静态混合器1混合,进入聚合终止罐2进行脱催,使用流量为30m3/h的管道泵3对聚合终止罐内的料液进行强制混合。混合料液d进入锥体沉降釜4沉降,阻燃剂XDP料液e从顶部进入到下一个工序,而残渣液f在沉降釜釜底排出。
实施例2
阻燃剂反应液a与用量为a重量的2倍的二甲苯b和3%的氨水溶液c经静态混合器1混合,进入聚合终止罐2进行脱催,使用流量为40m3/h的管道泵3对聚合终止罐内的料液进行强制混合。混合料液d进入锥体沉降釜4沉降,阻燃剂XDP料液e从顶部进入到下一个工序,而残渣液f在沉降釜釜底排出。
实施例3
阻燃剂反应液a与用量为a重量的3倍的二甲苯b和4%的碳酸钠水溶液c经静态混合器1混合,进入聚合终止罐2进行脱催,使用流量为50m3/h的管道泵3对聚合终止罐内的料液进行强制混合。混合料液d进入锥体沉降釜4沉降,阻燃剂XDP料液e从顶部进入到下一个工序,而残渣液f在沉降釜釜底排出。
实施例4
在实施例1中,将溶剂二甲苯更换为环己烷,其它不变。
上述实施例1~4合成的阻燃剂XDP产品质量指标为:XDP含量96.6~99.5%,酸值小于0.05mgKOH/g,熔点92.5~94.4℃,收率95~98%。
Claims (4)
1.一种间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)的连续化碱洗方法,其特征在于:经过酰氯化和酯化两步反应后得到间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)粗产物,粗产物在溶剂溶解状态下经静态混合器预混合,形成混合料液,连续进入聚合终止罐,进行充分碱液洗涤,通过管道泵对聚合终止罐内的料液进行强制混合,碱洗后混合料液进入锥体沉降釜沉降,釜底控制排出废水,上层有机相经釜顶连续进入水洗工序,水洗彻底后,经蒸发回收溶剂得成品。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述溶剂选苯、甲苯、二甲苯或环己烷,其用量为间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)粗产物重量的2~3倍。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碱液选氢氧化钠水溶液、氨水溶液或碳酸钠水溶液,所述碱液的有效加入量,不含水的质量为间苯二酚双(二-2,6-二甲基苯基磷酸酯)粗产物的1~3wt%。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管道泵为一台或两台串联。
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