磷酸酯类阻燃剂生产工艺
阻燃材料的生产工艺
阻燃材料的生产工艺阻燃材料是一种能有效抑制火势蔓延的材料，广泛应用于建筑、汽车、电子等领域，以保障人民生命财产的安全。
本文将介绍阻燃材料的生产工艺。
一、材料选择阻燃材料的生产首先需要选择合适的原材料。
常见的阻燃材料包括无机阻燃剂、有机阻燃剂和复合阻燃剂。
无机阻燃剂如氢氧化铝、硼酸等，有机阻燃剂如三溴丙烷、六氢六氧三磷酸酯等，复合阻燃剂是由无机和有机阻燃剂的混合物组成。
根据使用场景和要求，选择适合的阻燃剂进行生产。
二、生产流程1.预处理原材料运输到工厂后，首先需要进行预处理。
这一步骤主要包括材料的筛分、除杂和烘干。
筛分可以将杂质分离出去，确保材料的纯净度；除杂可以去除材料中的杂质颗粒，提高材料的质量；烘干可以去除材料中的水分，防止后续生产过程中产生化学反应。
2.混炼混炼是将不同的原材料按照一定的配比进行混合。
混炼的设备一般为高速搅拌机或密炼机，通过机械或物理的方式将原材料混合均匀。
在混炼过程中需要根据不同阻燃剂的特性和要求进行温度、时间等参数的控制，确保混炼效果。
3.造粒混炼后的材料需要经过造粒处理。
造粒是将混合好的材料通过机械设备进行颗粒化处理，一般有挤出机和喷雾干燥机等设备。
通过造粒可以提高材料的流动性和稳定性，方便后续成型和加工操作。
4.成型成型是将造粒后的材料进行加工成所需的形状和尺寸。
成型的方式多种多样，可以通过挤出、压制、注塑等方法。
成型后的阻燃材料可以是板材、管材、纤维等不同形态，根据不同的应用场景进行选择。
5.固化成型后的阻燃材料需要进行固化处理，使其获得较好的力学性能和阻燃效果。
固化的方法一般为烘箱固化或紫外线固化。
在固化过程中需要进行温度和时间的控制，以确保固化效果。
6.测试和质检生产完成后的阻燃材料需要进行测试和质检，以确保其达到相关标准和要求。
测试项目包括燃烧性能、机械性能、耐候性等，质检主要进行外观检查、尺寸检测等。
三、质量控制阻燃材料的生产工艺中，质量控制是非常重要的环节。
无卤阻燃剂的生产工艺
无卤阻燃剂的生产工艺
无卤阻燃剂的生产工艺主要包括以下几个主要步骤和技术特点：
1. 合成阶段：
1)磷系无卤阻燃剂：利用有机或无机磷酸酯、膦酸酯或其他含磷化合物与树脂
基体进行化学反应或者物理混合，形成稳定的无卤阻燃体系。
例如，通过将二乙基次磷酸和二苯基二氯硅烷反应制备硅系磷类无卤阻燃剂。
2)氮系无卤阻燃剂：基于三聚氰胺、胍盐等含氮化合物进行改性或复合，这类
阻燃剂通常具有良好的热稳定性和协同阻燃效果。
2. 膨胀型无卤阻燃剂：
以可膨胀石墨为例，首先对天然石墨进行浓硫酸处理后水洗、过滤、干燥，然后在高温下（900～1000℃）进行膨化处理，生成具有优异阻燃性能的膨胀石墨材料。
3. 相转移催化技术：
在某些工艺中，采用相转移催化剂促进固液相之间的反应，如接枝反应，使得含氧胺类化合物能够有效地接枝到主链上，提高阻燃剂与聚合物的结合力及阻燃效率。
4. 复合配方设计：
根据不同应用场景和需求，可能会将多种无卤阻燃剂按照一定比例进行复配，以实现更好的阻燃效果和兼容性，同时考虑成本、环保和加工性能等因素。
5. 造粒与后处理：
将合成好的无卤阻燃剂与载体或分散剂混合均匀后，通过挤出、造粒等方式制成便于运输和添加的颗粒状产品，并进行必要的后处理，如冷却、筛选、包装等。
6. 质量控制与检测：
生产过程中严格控制各项工艺参数，确保产品质量稳定，同时对最终产品进行性能测试，包括阻燃性能、热稳定性、力学性能、环保指标等。
以上信息涵盖了不同类型无卤阻燃剂生产的一般流程，具体的生产工艺细节会根据所选用的原料种类和目标产品的特性有所不同。
磷系阻燃剂TCPP的合成及应用
磷系阻燃剂TCPP的合成及应用磷系阻燃剂TCPP，全称为三氯丙烷磷酸酯，是一种常用的磷系阻燃剂，广泛应用于聚合物、聚氨酯、涂料、粘合剂等材料中。
它具有优异的阻燃性能，可以有效地提高材料的耐火性能，降低燃烧时释放的烟气和毒气，在工业生产和民用领域中发挥着重要的作用。
下面将对TCPP的合成及应用进行详细介绍。
一、磷系阻燃剂TCPP的合成1. 原料准备：合成TCPP的原料主要包括三氯丙烯、磷酸和氯化磷。
其中，三氯丙烯是合成TCPP的重要原料，而磷酸和氯化磷则是磷酸酯化合物的常用反应试剂。
2. 反应步骤：TCPP的合成通常采用磷酸酯化反应。
首先将三氯丙烯和氯化磷加入反应釜中，控制温度和搅拌条件，进行氯化磷化反应得到三氯丙基磷酰氯。
然后将三氯丙基磷酰氯加入到含有过量磷酸的反应体系中，进行酯化反应得到TCPP产物。
最后对产物进行提纯和干燥处理，得到纯度较高的TCPP产物。
3. 反应条件：TCPP的合成反应需要严格控制温度、压力和反应时间等条件，以保证反应效率和产物质量。
在实际生产中，通常采用高效反应釜和自动化控制系统，提高反应的稳定性和产物的纯度。
二、磷系阻燃剂TCPP的应用1. 聚合物材料中的应用：TCPP广泛应用于各种聚合物材料中，如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等。
它可以通过物理混合或化学共混的方式，与聚合物相结合，有效提高材料的阻燃性能，降低燃烧时释放的烟气和毒气，保护人身安全和减少财产损失。
2. 聚氨酯材料中的应用：TCPP还可以用作聚氨酯材料的阻燃剂。
聚氨酯是一种重要的工程塑料，具有优良的机械性能和耐磨性，广泛用于汽车、建筑、电子等领域。
添加TCPP可以显著提高聚氨酯材料的阻燃性能，延缓燃烧速度，降低烟气产生量，提高材料的燃烧等级。
3. 涂料和粘合剂中的应用：TCPP还可用作涂料和粘合剂的阻燃剂。
涂料和粘合剂广泛应用于建筑、船舶、航空等领域，阻燃要求较高。
添加TCPP可以有效提高涂料和粘合剂的阻燃性能，降低火灾事故的发生概率，保护人员和财产安全。
磷酸三丁酯生产工艺
磷酸三丁酯生产工艺
磷酸三丁酯（Tri-n-butyl phosphate，简称TBP）是一种重要的
有机磷化合物，具有广泛的应用领域，如溶剂、提取剂和阻燃剂等。
下面是磷酸三丁酯的生产工艺。
原料准备：磷酸和正丁醇作为原料，以及一些辅助溶剂和催化剂。
工艺步骤：
1. 磷酸酯化反应：将磷酸和正丁醇按一定的摩尔比加入反应釜中，控制温度和搅拌速度，并加入适量的催化剂。
反应的时间取决于反应温度和采用的催化剂，一般在几小时到几十小时不等。
酯化反应是一个可逆反应，通过持续去除生成的水分来推动反应向产品的方向进行。
2. 醇解反应：酯化反应结束后，将反应液加热到一定温度，加入适量的醇解剂。
醇解剂的添加有利于醇类与磷酸酯类之间的反应，形成醇酸并协助分离出醇和磷酸。
醇解反应后，通过蒸馏可以分离出醇杂质。
3. 提纯和精馏：将醇解后的反应液进一步进行提纯，去除杂质和未反应的醇。
可以通过重结晶、萃取或再次蒸馏等方法进行。
4. 气相色谱检测：对产物进行气相色谱检测，确定产品的纯度和杂质含量，以确保产品符合规定的质量标准。
5. 包装和储存：对合格的产品进行包装和储存，以便后续销售和使用。
需要注意的是，磷酸三丁酯的生产过程中需要严格控制反应温度、压力、催化剂的用量和去除水分的速度，以确保产品的质量和产率。
此外，还需要根据当地的环保要求对废水、废气等进行处理和排放，以减少对环境的影响。
二丁基二硫代磷酸铵生产工艺
二丁基二硫代磷酸铵（(CH3CH2)4N)(P2O5)，2,4-二丁基苯酚磷酸酯或简称DBDPO，是一种有机磷化合物，广泛用作阻燃剂。
以下是其基本的生产工艺步骤：
1. 原料准备：主要原料包括磷酸、正丁醇和氨水。
2. 酯化反应：将磷酸与正丁醇在加热条件下反应，生成二丁基磷酸酯（DBPO）。
这个反应通常在酸性催化剂如硫酸或盐酸的存在下进行。
3. 氨解反应：将上述产物与过量的氨水在一定条件下反应，生成二丁基二硫代磷酸铵。
这一步通常需要在加热和搅拌的条件下进行，并且可能使用催化剂如氢氧化钠来促进反应。
4. 精制：反应完成后，可能会有未反应的原料、副产品和杂质混入最终产品中。
因此，需要通过蒸馏、洗涤、结晶等方法对产品进行精制。
5. 干燥：精制后的产品需要干燥以去除水分，常用的干燥方法包括喷雾干燥或烘箱干燥。
6. 包装：干燥后的二丁基二硫代磷酸铵按照要求进行包装，通常为塑料桶或纸袋包装，以便储存和运输。
需要注意的是，以上步骤中的具体条件（如温度、压力、反应时间、催化剂种类和用量等）需要根据实际生产情况和所需产品的纯度来优化。
此外，由于二丁基二硫代磷酸铵具有阻燃效果，它也可能被用作其他化工产品的中间体。
在生产过程中，应严格遵守安全操作规程，因为该化合物具有毒性和腐蚀性，并能释放出有害的磷酸蒸气。
有机磷酸酯阻燃剂的合成及应用研究进展
ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｏ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｌａ ｆ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｔ ｓ ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ａ ｒ ｙ ｌ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ， ｐ ｅ ｎｔ ａ ｅ ｒ ｙ ｔ ｈ ｒ ｉ ｔ ｏ ｌ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ， ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ －
ｉ ｃ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ， ｃ ａ ｇ ｅ ｄ — ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ， Ｄ Ｏ Ｐ Ｏ（ ９ ， １ ０—２ Ｈ一 ９一Ｏ Ｘ Ｏ一１ ０一ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｐ ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｎ ｅ—ｌ ０一ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ）ｐ ｈ ｏ ｓ —
酯、 笼状磷 酸酯 、 含 Ｄ Ｏ Ｐ Ｏ（ ９， ｌ ０一二 氢 一 ９一氧 杂 一１ ０一磷 杂 菲 一１ ０一氧化 物 ） 磷酸酯、 三聚 氰胺 磷 酸 酯 及其 他磷 酸 酯 阻燃剂 的研 究进展 ， 展 望 了磷 酸 酯阻燃 剂 的发 展 前景 。 关键 词 有机 磷燃剂 ， 但 卤系阻燃剂 由于燃 烧 时会 产 生 二 嗯 英 等 致 癌 物质 ， 受 到 欧盟 颁 布 的有害 物 限用指令 （ Ｒ ｏ Ｈ Ｓ ） 、 电气 电子产 品废
弃 物指 令 （ ＷＥ Ｅ Ｅ） 等 法 规 的 限制 。 目前 ， 磷 系 阻 燃 剂技 术成 为无 卤化 的重 要技 术 ， 其中， 磷酸 酯作 为 一种 含 磷 阻 燃 剂 ， 市 场化 品种 较 多 ， 价格 低 廉 ，
一种新型有机磷阻燃剂的合成
上 海试剂一厂 季戊四 醇 化学纯 有限公司 三氯氧磷 化学纯 北京益利精细化学品
三聚氟胺 化学纯
乙 腈
维普资讯
２ ０ 年第二期 ０２
阻燃材料与技术
一
种 新 型 有 机 磷 阻 燃 剂 的 合 成
连 旦 军
（ 武誓学院消防指挥 系，河北廊坊
欧育 湘 彭 治汉
０５０ ） ６００
（ 北京理工 大学国家阻燃材料专业实验室，北京 １０８ ） ００ １
摘 要 ：本文设计并合成了一种新型磷酸酯阻燃剂 ，利用红外、元素分析，核磁共振等手段
维普资讯
６
阻燃材料与技 术
２ ０ 年 第二期 ０２
这类以季戊四醇为基的磷酸酯作为膨脓型阻燃
剂兼 具丰 富的碳源 和酸源 。据 它的 研究开 发者
饱和聚酯的专利
最近，美国 Ａ Ｚ 公司 ＫＯ
报 道 ，采用 Ｐ Ｐ 与 丙烯 酸反 应可制 备 出含 有 ＥＡ
阻燃效率。 ８ 年代 以来， 自 ０ 有机磷阻燃剂新产 品的研究和应用 日益活跃 ，其中环状和笼状磷
酸酯及其衍生物的研究引起 了广泛关注。北京
Ｃ Ｎ— ｌ９ 的 系统 命 名为 １氧．． 甲基 １７ ． ４羟
２ ． 三氧． 磷杂双环［ ．２ 辛烷 ， Ｐ Ｐ ，７ ６． １ ． ２ ．］ ２ 简称 Ｅ Ａ
对其进行 了结构鉴定。同时，筛选了反应路线 ．优化 了反应条件 ，取得了 ６ ． ５ ％的精制产率 热 ７
分析表明该化合物具有极好 的成炭性和热稳定性。
一种反应型低聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法和应用[发明专利]
![一种反应型低聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5dd397d943323968001c9208.png)
专利名称：一种反应型低聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：职慧珍,张继,杨锦飞
申请号：CN202011114733.X
申请日：20201016
公开号：CN112250705A
公开日：
20210122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种反应型低聚磷酸酯阻燃剂及其制备方法和应用，该阻燃剂主要由五氧化二磷、磷(膦)酸酯、磷酸和环氧化合物反应形成。
本发明制备得到一种具有P‑O‑P重复单元和羟基活性官能团的反应型低聚磷(膦)酸酯阻燃剂，可以有效解决现有低聚磷酸酯阻燃效率不高，阻燃不持久等问题。
本发明的制备方法以五氧化二磷，磷(膦)酸酯、磷酸及环氧化合物为原料两步法合成了低聚磷(膦)酸酯阻燃剂，原料经济环保，不使用催化剂，无副产物生成，合成过程最大化体现原子经济性，该阻燃剂可通过替代聚醚(酯)多元醇成分引入到聚氨酯泡沫塑料中实现对材料的阻燃改性。
申请人：南京师范大学
地址：210024 江苏省南京市鼓楼区宁海路122号
国籍：CN
代理机构：南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：孙斌
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磷酸酯类阻燃剂生产工艺
磷酸三(异丙基苯)酯(IPPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)均涉及到国家安全总局公布的《首批重点监管的危险化工工艺目录》中的烷基化工艺。
1、磷酸三(异丙基苯)酯(IPPP)
(1)烷基化反应
将计量好的催化剂加入到烷基化反应釜内，然后通入计量好熔融的苯酚，待其冷却到一定温度后，在搅拌的情况下通入丙烯气体，反应釜夹套内通入蒸汽，使反应釜中的温度维持在105～115℃，压力保持常压状态，直至反应结束。
反应产物趁热抽出，送酯化车间。
丙烯由烷基化装置罐区丙烯储罐经过泵装入丙烯钢瓶，灌装过程自动计量，钢瓶通过人工从烷基化装置罐区运来，与丙烯汽化罐连接，经过气化的丙烯进入丙烯缓冲罐，最后进入反应釜。
反应原理：
C6H6O ＋ C3H6= C9H12O
(2)酯化反应
将烷基化车间反应完全的溶液趁热抽入已经加入干燥并计量好的催化剂的酯化反应釜中，夹套内通冷却水使其冷却到50℃后在搅拌的情况下，投入计量好的三氯氧磷，夹套内通入蒸汽，将釜内温度缓慢升至155℃，压力保持在常压状态下，并维持温度到反应结束，将反应完全的IPPP溶液抽入精馏釜中。
在酯化反应过程中产生的氯化氢气体，经降膜吸收器吸收生产盐酸，达到相应浓度的盐酸输送至盐酸储罐储存。
反应原理：
POCl3＋3C9H12O=C27H33O4P＋3HCl↑
(3)蒸馏
由酯化车间来的IPPP粗酯送入蒸馏锅内，用电加热或碳加热，在真空状态下，提高粗酯温度，100℃左右最先蒸馏出来的是水份，经列管冷凝器冷凝后进入脱水罐，然后依次140℃左右蒸馏出来的是低沸物，经列管冷凝器冷凝后进入低沸物收集罐，250℃左右蒸馏出来的是中馏份，经列管冷凝器冷却凝进入中馏份收集罐，300℃左右蒸馏出来的是成品，经列管冷凝器冷凝后进入成品收集罐，每一批次生产完成后，由成品泵送至成品贮罐。
成品经过滤器过滤后包装外售。
对于产品质量要求高的产品，需先把常温下的成品送至水洗工段进行水洗，除去产品中的水溶性杂质后，用真空抽至高位成品罐，然后自流至切片机切片后外售。
2、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)
(1)烷基化反应
在反应釜内加入计量好的催化剂离子交换树脂，然后通入计量好的氧氯化磷，再通入环氧乙烷，并同时加入液体催化剂，反应釜夹套中通入冷却水，使反应温度维持在60℃，反应结束后，将产物TCEP抽出，送水洗工段。
环氧乙烷由烷基化装置罐区环氧乙烷储罐经过泵装入环氧乙烷钢瓶，灌装过程自动计量，钢瓶通过人工从烷基化装置罐区运来，与环氧乙烷汽化罐连接，经过气化的环氧乙烷进入环氧乙烷缓冲罐，最后进入反应釜。
反应原理：
POCl3＋3C2H4O=C6H12O4C l3P
(2)水洗
来自烷基化车间的TCEP半成品真空状态下，60℃进入水洗釜，水洗后进入高速水洗釜。
经高速水洗釜再次水洗后进入脱水罐用蒸汽加热，在100℃左右脱去水份，由脱水罐打料泵送至成品罐，包装时，借助脱水罐打料泵先对成品进行过滤，合格后送包装。