CN1752063A - 高白度四溴双酚a制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高白度四溴双酚A的制造工艺,它是在氯化苯溶剂中生产高白度四溴双酚A,包括让溴素和双酚A在氯化苯中发生取代反应生成四溴双酚A和HBr,用双氧水氧化HBr提高溴素利用率,用还原剂还原过量溴素和有色物质,得到高白度四溴双酚A。本发明工艺在生产过程中不产生破坏环境的物质,环境友好;产品的白度好;母液不再因为产品白度达不到国家标准而被迫蒸馏提纯;在氯化苯溶剂中生产四溴双酚A,生产企业不用购置设备即可按照本专利生产高白度、高纯度四溴双酚A;便于有效使用溴。
Description
技术领域:
本发明属于一种阻燃剂四溴双酚A的生产方法。
背景技术:
四溴双酚A,是一种反应型而且也是一种添加型的阻燃剂,广泛用于阻燃性塑料的生产,具有良好的阻燃效果。作为反应型阻燃剂,可用于环氧树脂及聚碳酸酯等阻燃性树脂的生产;作为添加型阻燃剂,用于聚苯乙烯树脂、ABS树脂以及酚醛树脂等阻燃性树脂的生产。
生产四溴双酚A可以使用甲醇作溶剂,将双酚A溶于甲醇中,然后与溴素反应制备四溴双酚A,这种工艺中,有溴代甲烷生成。溴代甲烷被认为是一种破坏臭氧层的物质而被禁用。
生产四溴双酚A也可使用氯化苯作溶剂,将双酚A和氯化苯混合后,加入计量的双氧水,然后与溴素反应,生成四溴双酚A。
国内现行使用的这种工艺由于反应条件控制不好,副产物较多,双酚A或其溴代产物易发生氧化反应,产生黄色物质,致使母液颜色在生产过程中越来越深,产品的色度也越来越大。为使产品色度达到要求,最后不得不蒸馏母液,除去有色物质。因此,现行工艺中,氯化苯母液重复使用次数少。由于四溴双酚A在氯化苯中溶解度较大,致使产品损失较大,产品的总收率较低,导致生产成本较高。
发明内容:
本发明的目的在于改进现有技术的缺点而提供一个生产高质量、高白度、高收率四溴双酚A的方法。
为实现上述目的,本发明采取以下设计方案:
将计量的双酚A、氯化苯、水和双氧水置于三口烧瓶中,冷却至0~30℃,滴加计量溴素。控制反应温度使溴素与双酚A发生取代反应生成四溴双酚A和HBr,生成的HBr随即与溶液中的双氧水发生氧化还原反应转换成溴素,提高溴素利用率。反应方程式为:
本发明中,反应的温度范围一般控制在0~80℃,最好0~50℃。
加溴完成后,保温0.2~3小时,升温至40~100℃,最好40~80℃,用亚硫酸钠中和过量溴素,然后加入还原剂,反应2分钟~10小时,使反应过程中被氧化的双酚A及溴代物还原。还原剂可以是亚硫酸钠、亚硫酸氢钾、次磷酸钠、亚磷酸、抗坏血酸、盐酸羟胺、巯基乙醛、对叔丁基邻苯二酚、水合肼、邻苯二酚等中的一种或几种。
还原剂的加入方式是灵活的。可以在反应完全后直接加还原剂,同时还原过量溴素和反应过程中被氧化的双酚A及溴化(代)物,也可先用亚硫酸钠还原过量溴素后再加还原剂。既可在水层存在时加还原剂,也可在分离水层后再加还原剂。
有色物质被还原后,冷却至0~40℃,最好是0~20℃,四溴双酚A结晶析出,分离,产品于50~170℃干燥,即为本发明产品高白度四溴双酚A,母液返回套用。
工艺中,各反应物料合适的物质的量之比是:双酚A∶溴素∶双氧水=1∶2~2.3∶2~4。最佳配比是:双酚A∶溴素∶双氧水=1∶2~2.02∶2~2.6。
氯化苯和水的用量以操作方便为准,一般情况下,其质量之比为:氯化苯∶双酚A∶水=100~160∶27~35∶0~100。
本发明不使用甲醇,不会产生对臭氧层产生破坏作用的溴代甲烷,是一种绿色环保生产工艺。
本发明使用氯化苯作溶剂,通过对反应条件的优化和还原技术,彻底解决了反应中存在副反应和产品颜色较深问题。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)不产生破坏环境的物质,环境友好;(2)产品的白度好;(3)母液不再因为产品白度达不到国家标准而被迫蒸馏提纯;(4)在氯化苯溶剂中生产四溴双酚A,生产企业不用购置设备即可按照本专利生产高白度、高纯度四溴双酚A;(5)便于有效使用溴。
具体实施方式
以下提供的实例在于更好阐述本发明,不影响本发明的应用范围。对于熟知本领域的技术人员来说,显然可以根据本发明的原理提出许多其他实施方案,这些方案理应属于本发明范围。
实例1
将160g氯化苯、27.5g双酚A、35g水加入带有搅拌的三口烧瓶中,搅拌下加入27.5%双氧水30ml,并同时通冷却水。溶液温度低于20℃时,滴加40g溴素,并注意保持温度低于50℃。加溴完成后,保温0.2~3小时。升温至80℃,加入8%亚硫酸钠溶液调PH=6~7,通冷却水降温至20℃,抽滤,将得到的晶体于80℃烘干。产品纯度99.4%,熔点180℃。白度(AHPA)≤10
实例2
将实例1母液、27.5g双酚A、35g水加入带有搅拌的三口烧瓶中,搅拌下加入27.5%双氧水30ml,并同时通冷却水。溶液温度低于20℃时,滴加40g溴素,并注意保持温度低于50℃。加溴完成后,保温0.2~3小时。升温至80℃,加入8%亚硫酸钠溶液调PH=6~7,通冷却水降温至20℃,抽滤,将得到的晶体于80℃烘干。收率99%,产品纯度99.4%,熔点180℃。白度(AHPA)≤10。对母液重复利用,结果列于表1。
表1母液重复利用次数对白度的影响
母液利用次数 | 1 | 10 | 20 | 30 | 40 |
产品白度(AHPA) | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 |
实例3
将160g氯化苯、27.5g双酚A、35g水加入带有搅拌的三口烧瓶中,搅拌下加入27.5%双氧水43ml,并同时通冷却水。溶液温度低于20℃时,滴加40g溴素,并注意保持温度低于45℃。加溴完成后,保温0.25~3小时。升温至80℃,加入8%亚硫酸钠溶液使溶液红色消失,分出水层,在有机层中加入抗坏血酸,通冷却水降温至20℃,抽滤,将得到的晶体于80℃烘干。产品纯度99.5%,熔点180℃。白度(AHPA)≤10。
实例4
将实例3母液、27.5g双酚A、35g水加入带有搅拌的三口烧瓶中,搅拌下加入27.5%双氧水43ml,并同时通冷却水。溶液温度低于20℃时,滴加40g溴素,并注意保持温度低于45℃。加溴完成后,保温0.25~3小时。升温至80℃,加入8%亚硫酸钠溶液使溶液红色消失,分出水层,在有机层中加入抗坏血酸,通冷却水降温至20℃,抽滤,将得到的晶体于80℃烘干。收率98.7%,产品纯度99.5%,熔点180℃。白度(AHPA)≤10。对母液重复利用,结果列于表2。
表2母液重复利用次数对白度的影响
母液利用次数 | 1 | 10 | 20 | 30 | 40 |
产品白度(AHPA) | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 |
Claims (5)
1.一种高白度四溴双酚A制造工艺,其特征在于:将双酚A、水、双氧水置于氯化苯溶剂中,0~50℃温度下滴加溴素,溴素与双酚A在氯化苯中发生取代反应,生成四溴双酚A。加溴完成后,保温0.2~3小时,升温至40~80℃,加入亚硫酸钠还原过量溴素,反应2分钟~10小时,使反应过程中被氧化的双酚A及溴代物还原,冷却至0~30℃,产品结晶析出。
2.根据权利要求1所述的高白度四溴双酚A制造工艺,其特征是反应物料的物质的量之比是:双酚A∶溴素∶双氧水=1∶2~2.1∶2~4,氯化苯和水的质量之比为:氯化苯∶双酚A∶水=100~160∶27~35∶0~100。
3.根据权利要求1所述的高白度四溴双酚A制造工艺,其特征是反应温度控制在0~80℃,最好控制在0~50℃。
4.根据权利要求1所述的高白度四溴双酚A制造工艺,其特征是所用还原剂还可以是:亚硫酸氢钾、次磷酸钠、亚磷酸、抗坏血酸、盐酸羟胺、巯基乙醛、对叔丁基邻苯二酚、水合肼、邻苯二酚等中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的高白度四溴双酚A制造工艺,其特征是:还原剂可以在反应完全后直接加入,同时还原过量溴素和反应过程中被氧化的双酚A及溴代物,也可先用亚硫酸钠还原过量溴素后再加其他还原剂,既可在水层存在时加入,也可在分离水层后再加入。
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