本發(fā)明屬于精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法。
背景技術(shù):
磷酸酯類(lèi)阻燃增塑劑是多功能塑料添加劑,但在我國(guó)塑料添加劑中所占比例過(guò)低,因而調(diào)整增塑劑、阻燃劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增大其比例是今后發(fā)展磷酸酯類(lèi)添加劑所必要的條件。因此大力發(fā)展磷酸酯類(lèi)阻燃增塑劑,提高其在增塑劑、阻燃劑中的比重,是今后國(guó)內(nèi)塑料加工助劑行業(yè)發(fā)展的方向之一。
阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯由于增塑劑、阻燃劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu),具有特別的結(jié)果特征,被國(guó)外很多客戶所研究,具有很好的應(yīng)用前景,且沒(méi)有相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯具有很好的應(yīng)用前景,且沒(méi)有相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行報(bào)道。本發(fā)明提供一種高產(chǎn)品的純度,工藝操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)周期短、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、能滿足工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的要求,適于工業(yè)化推廣應(yīng)用的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法。
所述的一種阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于以三氯氧磷、2-丙基-1-庚醇為原料,在路易斯酸催化劑存在下高真空減壓反應(yīng)制備磷酸三(2-丙基-1-庚)酯粗品,該粗品依次經(jīng)水洗、中和洗滌、減壓脫水后得到磷酸三(2-丙基-1-庚)酯成品。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
1)酯化步驟:將2-丙基-1-庚醇,路易斯酸催化劑加入到反應(yīng)釜中,高真空下滴加三氯氧磷,滴加溫度10~80℃、高真空下進(jìn)行酯化反應(yīng),反應(yīng)完全后得到酯化粗產(chǎn)物磷酸三(2-丙基-1-庚)酯;
2)蒸餾步驟:將步驟1)得到的酯化粗產(chǎn)物高真空下蒸餾回收多余的2-丙基-1-庚醇,蒸餾溫度為180-200℃,2-丙基-1-庚醇回收套用;
3)中和洗滌:用堿性稀溶液對(duì)步驟2)蒸餾后的產(chǎn)物進(jìn)行中和水洗,在PH=8~9下攪拌25-35min,分層得料液;
4)減壓蒸餾:將步驟3)分層后的料液層進(jìn)行減壓蒸餾除去水分,再過(guò)濾去除機(jī)械性的雜質(zhì),得到目標(biāo)產(chǎn)品磷酸三(2-丙基-1-庚)酯。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于步驟1)中三氯氧磷與2-丙基-1-庚醇的摩爾比1:3-3.5,優(yōu)選為1:3.2。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于步驟1)中酯化反應(yīng)溫度為10~80℃,優(yōu)選為40-80℃,酯化反應(yīng)時(shí)間為4-6小時(shí)。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于步驟1)中路易斯酸催化劑為路易斯酸、四氯化鈦、氯化鎂或氯化鋁,路易斯酸催化劑的質(zhì)量用量為三氯氧磷重量0.01%-0.05%。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在步驟1)中高真空減壓反應(yīng)的真空度為70~100KPa,優(yōu)選為70 KPa。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在步驟2)中回收2-丙基-1-庚醇的真空度為30~70kPa,優(yōu)選為30~50kPa,減壓溫度為170~200℃,優(yōu)選為180~185℃。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于步驟3)中堿性稀溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液中的任意一種,優(yōu)選為氫氧化鈉溶液,堿性稀溶液的質(zhì)量濃度3~5%。堿洗的溫度60~80℃,堿洗時(shí)間30min,靜止分層時(shí)間60min。
所述的阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯的制備方法,其特征在于步驟4)中減壓蒸餾除去水分,減壓蒸餾溫度為100~130℃,真空度為30~100KPa。
本發(fā)明通過(guò)采用上述技術(shù),制備得到的阻燃增塑劑磷酸三(3-丙基-1-庚)酯為高純度產(chǎn)品,且其工藝操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)周期短、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、能滿足工業(yè)規(guī)?;a(chǎn)的要求,適于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
實(shí)施例1:
將505g(3.2mol)2-丙基-1-庚醇,氯化鎂1.53g,加入四口燒瓶中,室溫開(kāi)始滴加三氯氧磷153g(1.0mol),真空度70~100KPa,三氯氧磷約1小時(shí)滴加完,在60-80℃保溫4小時(shí),反應(yīng)完全后,在180-200℃減壓蒸餾回收稍微過(guò)量的2-丙基-1-庚醇,真空度30-35KPa,回收套用,粗品用3%氫氧化鈉溶液進(jìn)行洗滌,洗滌溫度:60-70℃,然后水洗至中性,分層,減壓蒸餾至100℃,真空度為30~100KPa,得到阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯,收率:86%。純度:99%(氣相色譜法)。
實(shí)例2:
將555g(3.5mol)2-丙基-1-庚醇,四氯化鈦2g,加入四口燒瓶中,室溫開(kāi)始滴加三氯氧磷153g(1.0mol),真空度70~90KPa,三氯氧磷約40min滴加完,在60-80℃保溫3小時(shí),反應(yīng)完全后,在180-195℃減壓蒸餾回收稍微過(guò)量的2-丙基-1-庚醇,真空度30KPa,回收套用,粗品用3%氫氧化鈉溶液進(jìn)行洗滌,洗滌溫度:70-80℃,然后水洗至中性,分層,減壓蒸餾至95℃,真空度為30~100KPa,得到阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯,收率:90%。純度:98.5%(氣相色譜法)。
實(shí)例3:
將475g(3.0mol)2-丙基-1-庚醇,鈦酸丁酯1.5g,加入四口燒瓶中,室溫開(kāi)始滴加三氯氧磷153g(1.0mol),真空度70~100KPa,三氯氧磷約50min滴加完,在60-80℃保溫5小時(shí),反應(yīng)完全后,在185-195℃減壓蒸餾回收稍微過(guò)量的2-丙基-1-庚醇,真空度30-35KPa,回收套用,粗品用3%氫氧化鈉溶液進(jìn)行洗滌,洗滌溫度:70-80℃,然后水洗至中性,分層,減壓蒸餾至95℃,真空度為30~100KPa,得到阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯,收率:88%。純度:99%(氣相色譜法)。
實(shí)例4:
將950g(6.0mol)2-丙基-1-庚醇,鈦酸丁酯2.0g,加入四口燒瓶中,室溫開(kāi)始滴加三氯氧磷306g(2.0mol), 真空度80~100KPa,三氯氧磷約50min滴加完,在60-80℃保溫5小時(shí),反應(yīng)完全后,在185-195℃減壓蒸餾回收稍微過(guò)量的2-丙基-1-庚醇,真空度30-35KPa,回收套用,粗品用碳酸鈉溶液進(jìn)行洗滌,洗滌溫度:70-75℃,然后水洗至中性,分層,減壓蒸餾至95℃,真空度為30~100KPa,得到阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯,收率:92.5%。純度98.5%(氣相色譜法)。
實(shí)例5:
將4750g(30.0mol)2-丙基-1-庚醇,鈦酸丁酯2.0g,加入四口燒瓶中,室溫開(kāi)始滴加三氯氧磷1530g(10.0mol), 真空度80~100KPa,三氯氧磷約60min滴加完,在60-80℃保溫5小時(shí),反應(yīng)完全后,在185-195℃減壓蒸餾回收過(guò)量的2-丙基-1-庚醇,真空度30-35KPa,回收套用,粗品3%氫氧化鈉溶液進(jìn)行洗滌,洗滌溫度:70-75℃,然后水洗至中性,分層,減壓蒸餾至95℃,真空度為30~100KPa,得到阻燃增塑劑磷酸三(2-丙基-1-庚)酯,收率:90%,純度:99%(氣相色譜法)。