CN104926865A - 2-羧乙基次磷酸的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其生产工艺的具体操作步骤如下:合成工序:将计量过的三氯化铝先加入反应釜中,再抽入三氯化磷,用氮气置换后升温滴加纯苯,回流反应4小时后,将反应液转入络合釜,投入氯化钠进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,进行蒸馏,馏出苯基二氯化磷;缩合工序:将甲苯和苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,搅拌、升温、滴加丙烯酸,完成后,于110℃保温2小时,冷却,抽入水解釜中;水解工序:物料进一步搅拌升温,加水水解,完全后放料至滤缸,真空抽滤,滤饼起出,烘干;精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得成品。
Description
技术领域
本发明涉及高分子聚合物的永久性阻燃改性技术领域,尤其涉及2-羧乙基次磷酸的生产工艺。
背景技术
2-羧乙基次磷酸属反应型(共聚型)磷系环保型阻燃剂,适用于聚酯的永久阻燃改性,适用于常规PET所能应用的各个领域。添加本品后的阻燃聚酯产品可纺性能与常规PET相比,具有与常规聚酯切片相同的纺丝与拉伸性能,阻燃聚酯产品具有优良的热稳定性,在纺丝过程中不发生分解,纺丝现场无异味,可提高聚酯产品的抗静电性能,可纺性好,其纤维具有很好的织造性,可通过任何纺丝系统进行纺丝加工,织物可获得永久阻燃性能。在与PTA、EG共聚时的添加量为2.5~4.5%,阻燃聚酯切片的磷含量为0.35-0.60%,经纺丝织物后的阻燃性极限氧指数为30~36%。广泛应用于纺织阻燃、纺纱阻燃、化纤阻燃、各种衣料、装饰布等的阻燃领域。用阻燃聚酯切片生产的永久阻燃涤纶窗帘布、沙发布、汽车座垫布等织物,经国家固定灭火系统和耐火构件质检中心、国家防火建筑材料质量监督检验中心测定,氧指数为32-33%,达到GB8624B1级要求,已广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理、产品纯度高、主产品制得率高的2-羧乙基次磷酸的生产工艺。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其生产工艺的具体操作步骤如下:
1、合成工序:将计量过的三氯化铝先加入经干燥的3000L搪玻璃反应釜中,再用真空泵密闭抽入三氯化磷,用氮气置换后升温至75-78℃开始滴加纯苯,回流反应4小时,采用二级冷凝装置保证全回流反应,所述合成反应完成后,常压蒸馏出未反应的所述三氯化磷,然后将所述合成反应的反应液转入络合釜,在氮气保护下投入计量过的干燥的200目的氯化钠,升温至120-130℃温度下进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,采用250℃导热油加热进行高真空减压蒸馏,馏出所述合成反应的主产品苯基二氯化磷;
2、缩合工序:将甲苯和所述苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,缓慢搅拌升温至85-90℃,在搅拌的条件下缓慢滴加丙烯酸,滴加完成后,于110℃保温2小时使反应完全,然后冷却降温,抽入水解釜中;
3、水解工序:所述步骤2产生的物料进一步搅拌升温至70-80℃,并缓慢滴加水,直至水解完全后放料至滤缸,真空抽滤,滤液进入抽滤槽抽滤,滤饼起出,烘干;
4、精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得2-羧乙基次磷酸的成品。
进一步地,所述步骤1中的二级冷凝装置为一级冷却水,二级-5℃冷冻水。
进一步地,所述步骤1中的高真空减压蒸馏的真空度不低于-0.095MPa。
进一步地,各组分按照物质的量比苯:三氯化磷:三氯化铝:氯化钠=1:1.1:3.0:1.6的比例。
本发明具有以下有益效果:本发明生产工艺合理、流畅,通过合成-缩合-水解-精制四个工序获得主产品的同时,还可以收集副产品;各工艺条件准确合理,最大程度的提高主产品的收率;生产过程中使用密闭仪器,安全、无污染。
具体实施方式
2-羧乙基次磷酸的生产工艺,在以下实施例中,各组分按照物质的量比苯:三氯化磷:三氯化铝:氯化钠=1:1.1:3.0:1.6的比例,其生产工艺的具体实施步骤如下:
实施例1:
1、合成工序:将计量过的三氯化铝先加入经干燥的3000L搪玻璃反应釜中,再用真空泵密闭抽入三氯化磷,用氮气置换后升温至75℃开始滴加纯苯,回流反应4小时,采用二级冷凝装置保证全回流反应,所述合成反应完成后,常压蒸馏出未反应的所述三氯化磷,然后将所述合成反应的反应液转入络合釜,在氮气保护下投入计量过的干燥的200目的氯化钠,升温至120℃温度下进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,采用250℃导热油加热进行高真空减压蒸馏,馏出所述合成反应的主产品苯基二氯化磷;
2、缩合工序:将甲苯和所述苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,缓慢搅拌升温至85℃,在搅拌的条件下缓慢滴加丙烯酸,滴加完成后,于110℃保温2小时使反应完全,然后冷却降温,抽入水解釜中;
3、水解工序:所述步骤2产生的物料进一步搅拌升温至75℃,并缓慢滴加水,水解4小时后放料至滤缸,真空抽滤,滤液进入抽滤槽抽滤,滤饼起出,烘干;
4、精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得2-羧乙基次磷酸的成品,经计算收率高达65.7%。
实施例2:
1、合成工序:将计量过的三氯化铝先加入经干燥的3000L搪玻璃反应釜中,再用真空泵密闭抽入三氯化磷,用氮气置换后升温至76.5℃开始滴加纯苯,回流反应4小时,采用二级冷凝装置保证全回流反应,所述合成反应完成后,常压蒸馏出未反应的所述三氯化磷,然后将所述合成反应的反应液转入络合釜,在氮气保护下投入计量过的干燥的200目的氯化钠,升温至125℃温度下进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,采用250℃导热油加热进行高真空减压蒸馏,馏出所述合成反应的主产品苯基二氯化磷;
2、缩合工序:将甲苯和所述苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,缓慢搅拌升温至87.5℃,在搅拌的条件下缓慢滴加丙烯酸,滴加完成后,于110℃保温2小时使反应完全,然后冷却降温,抽入水解釜中;
3、水解工序:所述步骤2产生的物料进一步搅拌升温至70℃,并缓慢滴加水,水解4小时后放料至滤缸,真空抽滤,滤液进入抽滤槽抽滤,滤饼起出,烘干;
4、精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得2-羧乙基次磷酸的成品,经计算收率高达66.2%。
实施例3:
1、合成工序:将计量过的三氯化铝先加入经干燥的3000L搪玻璃反应釜中,再用真空泵密闭抽入三氯化磷,用氮气置换后升温至78℃开始滴加纯苯,回流反应4小时,采用二级冷凝装置保证全回流反应,所述合成反应完成后,常压蒸馏出未反应的所述三氯化磷,然后将所述合成反应的反应液转入络合釜,在氮气保护下投入计量过的干燥的200目的氯化钠,升温至130℃温度下进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,采用250℃导热油加热进行高真空减压蒸馏,馏出所述合成反应的主产品苯基二氯化磷;
2、缩合工序:将甲苯和所述苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,缓慢搅拌升温至90℃,在搅拌的条件下缓慢滴加丙烯酸,滴加完成后,于110℃保温2小时使反应完全,然后冷却降温,抽入水解釜中;
3、水解工序:所述步骤2产生的物料进一步搅拌升温至80℃,并缓慢滴加水,水解4小时后放料至滤缸,真空抽滤,滤液进入抽滤槽抽滤,滤饼起出,烘干;
4、精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得2-羧乙基次磷酸的成品,经计算收率高达65.9%。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其特征在于,其生产工艺的具体操作步骤如下:
(1)、合成工序:将计量过的三氯化铝先加入经干燥的3000L搪玻璃反应釜中,再用真空泵密闭抽入三氯化磷,用氮气置换后升温至75-78℃开始滴加纯苯,回流反应4小时,采用二级冷凝装置保证全回流反应,所述合成反应完成后,常压蒸馏出未反应的所述三氯化磷,然后将所述合成反应的反应液转入络合釜,在氮气保护下投入计量过的干燥的200目的氯化钠,升温至120-130℃温度下进行络合,然后将络合物转入蒸馏釜,采用250℃导热油加热进行高真空减压蒸馏,馏出所述合成反应的主产品苯基二氯化磷;
(2)、缩合工序:将甲苯和所述苯基二氯化磷先后抽入缩合反应釜中,缓慢搅拌升温至85-90℃,在搅拌的条件下缓慢滴加丙烯酸,滴加完成后,于110℃保温2小时使反应完全,然后冷却降温,抽入水解釜中;
(3)、水解工序:所述步骤(2)产生的物料进一步搅拌升温至70-80℃,并缓慢滴加20倍的水,水解4小时后放料至滤缸,真空抽滤,滤液进入抽滤槽抽滤,滤饼起出,烘干;
(4)、精制工序:将烘干后的所述滤饼投入精制釜中进行水洗精制,然后抽滤、烘干制得2-羧乙基次磷酸的成品。
2.根据权利要求1所述的2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其特征在于,所述步骤(1)中的二级冷凝装置为一级冷却水,二级-5℃冷冻水。
3.根据权利要求1所述的2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其特征在于,所述步骤(1)中的高真空减压蒸馏的真空度不低于-0.095MPa。
4.根据权利要求1所述的2-羧乙基次磷酸的生产工艺,其特征在于,各组分按照物质的量比n(苯):n(三氯化磷):n(三氯化铝):n(氯化钠)=1:1.1:3.0:1.6的比例。
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