磷酸酯类阻燃剂生产工艺

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新型高效阻燃剂四(2-氯丙基)-1-甲基-1,2-亚乙基双磷酸酯的合成及表征

关键词：（一丙基）１甲基一，－乙基双磷酸酯阻燃剂合成四２氯一一１２亚
中图分类号：ＴＱ３４２８１．４文献标识码：Ａ
表征
磷酸酯是有机磷系阻燃剂的主要品种，都大属于添加型阻燃剂。由于磷酸酯资源丰富，价格低廉，阻燃性能优良，因此在有机磷阻燃剂中应用
燃剂方面的研究工作。Ｅｍａｌｗｎｄｎ９５１６．ｏ。 — ｉａｇａ１８１＠１３ｃｒ：ｎ基金项目：江苏省科技厅
（ＢＥ２０００。０７５）
ＦｎｉｇｎＴａｅＴＳｉｎｎａｒｃＱ型高分辨质谱仪，国美ＴｈｍｏＥｅｔｎ公司；ＸＵＳ７ｅｌｒｃｏＮＥ６０型红外光谱
作用下合成亚磷酸三酯，用二元醇做催化剂进再
行酯交换反应得到目标产物。该工艺条件温和，设备简单通用，但是能耗较高、副反应多、步骤繁琐、境污染严重，环而且反应过程难以准确控制。２热法合成。用三氯氧磷与二元醇在催化剂作用）下合成卤代二磷酸酯，用环氧烷烃在催化剂作再
子缩聚，成一种新型高效阻燃剂四（一丙基）１甲基一，一乙基双磷酸酯。对ＴＰ的缩合反应的机理合２氯一一１２亚ＣＰ及条件进行了探讨。结果表明，反应温度为１０℃ ，应时间为７０ｈ催化剂用量１２时，物收率可达当８反．，．产９．％。０６

新型低聚磷酸酯阻燃剂BAPDP的合成及其在PC／ABS中的应用

ｃＩｌ
÷ ＯＩｃ＿一－＿一 ≤ 亡Ｈｃ
作者简介：东平（９０一，士研究生，黄１８）硕主要从事有机合成
和阻燃剂方向的学习与研究工作。Ｅｍａ：ｄｎｐｎ１２＠１６－ｉｈｏｇｉｇ２４２．ｌ
（京师范大学化学与环境科学学院，苏南京２０９）南江１０７
摘要：三氯氧磷、酚Ａ用双Ｐ与苯酚经两步反应制得了新型化合物双酚ＡＰ双（苯基磷酸酯）ＢＤ）二（ＡＰＰ。采
用单因素法对催化剂、料比、应温度进行了考察，定了适宜的工艺条件：ＴＣ为催化剂，量为双酚物反确以ｉ１用ＡＰ质量的２０，（ＯＣ。（酚ＡＰ（ｈ．ｎＰ１）：双）：ＰＯＨ）一４：１：．５４Ｏ。第一步反应温度为６ ℃ ，应时间为Ｏ反６ｈ第二步反应温度为１０℃ ，；６反应时间为１，率为７．。通过０ｈ产８５ＨＮＭＲ、ＴＩ和元素分析确认了化Ｆ－Ｒ
合物的结构，物经热重法分析表明其热稳定性较好，考察了ＢＤ产并ＡＰＰ在Ｐ／ＢＣＡＳ中的阻燃性效果。
关键词：酸酯磷双酚ＡＰ三氯氧磷苯酚阻燃剂
中图分类号：Ｑ３４２８Ｔ１．４文献标识码：Ａ
３１
２．４５ｇ三氯氧磷、．３ｇ四氯化钛，拌，氮气０２搅在

季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺盐用作纸张阻燃剂的研究

英国Ｆｒ丌公司；ＳＥＭＭｅｒｌｉｎ扫描电子显微镜，德国
ＺＥＩＳＳ公司；ＳＤＴＱ６ｏｏ热重分析仪，美国ＴＡ仪器公
司；ＭａｒｋＶ１ＰＦＩ盘磨机，挪威；５００ｍｍ压光机，上
阻燃性能进行评价。标准规定，在氧气、氮气混合气
流中，测试可以维持试样燃烧所需最低氧浓度，定义为极限氧指数。具体操作方法严格按照该标准执行。
１．３．２热重分析（ＴＧＡ）
热重分析（ＴＧＡ）采用ＳＤＴＱ６ＯＯ热重分析仪，氮气氛围，流速１００ｍＬ／ｍｉｎ，升温范围０～６００￣Ｃ，
ＧＢ／Ｔ４５５－２００２、ＧＢ／Ｔ１２９１４－２００８及ＧＢ／Ｔ２２３６３ —
１．１原料与仪器设备原料：竹浆、蔗渣浆和木浆，广东超华科技股份
有限公司提供。ＭＰＰ，白色粉末，难溶于水，可溶于
（ＣＰＡＭ），相对分子质量９００万，广州科技化工有限
公司；阳离子淀粉（ｃｓ），ＤＭ９３６，东莞东美食品有
限公司。
２００８进行测定。
２结果与讨论
仪器、设备：Ｌ＆Ｗ００９撕裂强度测试仪、Ｌ＆ＷＣＥ０６２抗张强度测定仪、Ｌ＆ＷＣＥ１６５纸张表面粗糙
加阻燃剂ＭＰＰ制备阻燃纸，并进一步在表面施胶液中添加ＭＰＰ，以此增加了阻燃剂的比例，可以大幅提高纸张的阻燃性能，从而扩大纸张的应用范围 ¨ …。

磷系阻燃剂研究进展(图文并茂版)

磷系阻燃剂研究进展1.磷系阻燃剂随着合成材料的广泛应用, 阻燃剂的消耗量日益增加, 目前已成为塑料助剂中仅次于增塑剂的第二大品种。

阻燃剂种类繁多, 其中, 磷系阻燃剂是各类阻燃剂中最复杂, 也是研究较充分的一类[ 1]。

磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒、低卤、无卤等优点, 符合阻燃剂的发展方向, 具有很好的发展前景。

磷系阻燃剂－CEPPA2.磷及磷化合物阻燃机理加入含磷阻燃剂的聚合物燃烧时, 磷化合物受热分解, 发生如下变化:聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物, 覆盖在聚合物表面形成一个保护层, 起到阻燃作用。

另外, 由于磷酸和聚偏磷酸具有较强的脱水性, 使聚合物表面形成碳化膜而起到阻燃作用。

这是磷系阻燃剂在聚合物的凝聚相中的阻燃机理。

另外, 磷系阻燃剂在阻燃过程中产生的水分,一方面可以降低凝聚相的温度, 另一方面可以稀释气相中可燃物的浓度, 从而更好地起到阻燃作用。

3.磷系阻燃剂研究进展3.1磷系协同型阻燃剂所谓协同型阻燃剂就是指利用阻燃剂或阻燃元素之间的相互作用而提高阻燃效果的阻燃剂, 其优点是: 阻燃性能增强, 应用范围扩大, 经济效益提高, 是实现阻燃剂低卤无卤化有效途径之一。

3.1.1磷- 卤系阻燃剂磷- 卤型阻燃剂是一类含卤较低的阻燃剂, 其协同阻燃作用已被许多实验所证实。

燃烧时能产生聚偏磷酸、三卤化磷、三卤氧磷等, 它们相作用, 覆盖于聚合物表面以隔绝空气, 从而发挥了凝聚相和蒸气相阻燃作用。

如：美国的FMC 公司现销售的PB - 460 也是一种溴代磷酸酯, 在聚碳酸酯( PC) / 聚对苯二甲酸乙二酯( PET) 以及PC/ ABS 三元共聚物中表现出明显的磷- 溴协同作用, 阻燃效率远远高于只含磷或只含溴的阻燃剂。

PB-460 磷酸三（溴苯基）酯3.1.2磷- 氮系阻燃剂由于磷- 氮之间的协同与增效作用, 使得这类阻燃剂显示出了良好的阻燃性能, 且发烟量小, 有毒气体生成量少, 被认为是今后阻燃剂发展的方向之一。

阻燃剂双酚-A双(磷酸二苯酯)的合成

品种多，格低廉，价用途广，阻燃剂的主要系列，是
应用较为广泛。但作为添加型阻燃剂，多数磷大
卢林刚等＿首先采用三氯氧磷和双酚Ａ反应５］得到双酚Ａ四氯双磷酸酯，然后再在反应体系中
质的量之比为２１反应温度为Ｉ０Ｃ，：，Ｏ＂反应时间为１ｈ以Ｍｇ１９，Ｃ２为催化剂（量为苯酚总质量的１产品总收用％）
率为８．％。６１
【词】双酚Ａ双酚一磷酸二苯酯）阻燃剂；关键；ＡｃＡ（；合成
Ｓｎｈｓｆｌｅｒａｔｆｉｈｎｌｉ（ｉｈｎｌｈｓｈｔ）ｙｔｅｉｏａＲｔｄｎｓｅｏ— ＢｓＤｐｅｙＰｏｐａｅｓＦｍｅａｏＢｐＡ
０引言
磷酸酯类阻燃剂是一类无卤、烟、毒的环低低
Ｐ／Ｓ共混物、乙烯及泡沫聚氨酯中，且显ＣＡＢ聚并
出良好的热稳定性，满足日益严格的阻燃标准能
的要求。
保型阻燃剂，它与高聚物的相溶性好，资源丰富，
Ｔｅｅｆｃａｔｒｆｒｃｓｒｔｄｅｅｐｃｉｅｙｎｌｄｎｌｒｒｔｎｅｃｉｎｔｍｐｒｔｒ．Ｔｅｓｉｂｅｓｎｈｆｔｆｃｏｓｏｏｅｓｗｅｅｓｕｉｄｒｓｅｔｌ，ｉｃｕｉｇｍｏａａｉａｄｒａｔｅｅａｕｅｅｐｖｏｏｈｕｔｌｙ — ａｔｅｉｃｎｉｏｓｗｅｆｈｓｈｒｓｏｙｈｏｉｅａｄｐｅｏｓ１ｈｓｏｄｔｎｒｔｄｅｓｉｏｉｏ：ｉｈｒｔｅ，ｔｅｍｏａａｉｏｏｐｏｕｘｃｌｒｎｈｎｌｉｓｏｐｄｗａ：２．４，ｔｅｒａｔｎｔｍｐｒｔｒｓ１ ℃ ，ｔｅｒａｔｎｔｓ６ｈｕｓｎｔｅｓｏｄｓｅ，ｔｅｍｏａｔｆｎｅｍｅｈｅｃｉｅｅａｕｅＷａｌＯｏｈｅｃｉｉＷａ３ｏｒ；ｉｈｅｎｔｐｈｌｒｒｉｏｔｒ — ｏｍｅｃａｏｉｉｔｏｏｎｓｄｐｅｙｌｒｐｏｐａｄｂｓｅｏ —Ａｗｓ２１ｈｅｃｉｎｔｍｐｒｔｒｓ１０￣ｄａｅｃｍｐｕｄｉｈｎｌｈｏｏｈｓｈｔｎｉｈｎｌｃａｐａ：，ｔｅｒｔｅｅａｕｅｗａ０Ｃ，ｔｅｒａｔｎａｏｈｅｃｉｏｔｍｅＷａ９ｈｕｓｉｓ１ｏｒ．ＭａｎｓｍｈｏｄｓｔｅｃｔｌｓｎｔｏａｅＷａ％ｏｈｍｏｎｆａｌｐｅｏ．Ｔｈｎｌｇｅｉｃｌｒｅｗａｈａａｙｔａｄｉｓｄｓｇｓ１ｕｉｆｔｅａｕｔｏｌｈｎ１ｅｆａｉｙｅｄｒａｈｄ８．％．ｉｌｅｃｅ６１

磷系阻燃剂的阻燃机理

磷系阻燃剂的现状与展望 2009-12-23 11:27:21| 分类：默认分类 | 标签： |字号大中小订阅磷系阻燃剂的现状与展望--------------------------------------------------------------------------------来源:中国化工信息网 2009年3月24日随着高分子材料在各个领域的广泛应用，有机高分子，在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时，也会带来了潜在的火灾安全问题。

为了减少火灾的发生，世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂及阻燃材料。

所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂，是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂。

在各类阻燃剂中，磷系阻燃剂占有重要地位，它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷，同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点，做到了高阻燃性、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。

1 阻燃机理及分类1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果，形成隔离膜的方式有2种。

(1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化，进而形成炭化层。

由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此，具有阻燃保护作用。

磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。

其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸，而它是强脱水剂。

(2)磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质，它包覆在聚合物的表面，这种致密的保护层起隔离层的作用。

1.2磷系阻燃剂的分类磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构，可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类。

无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。

有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等。

下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点。

2 无机磷系阻燃剂无机阻燃剂历史悠久，主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐，受热分解出磷酸、偏磷酸和H2O等，并促进成炭覆于基材的表面起到阻燃的效果。

高效、低毒聚磷酸酯阻燃剂的合成研究

维普资讯
第２６卷第３期２０年９月０６
安徽理工大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＡｎｕｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ（ｔｒｌＳｉｎｅｏｒａｈｉｏＵｎｖｒｉｙｏｃｅｃｎｃｎｌｇＮａｕａｃｅｃ）
摘要：聚磷酸酯具有良好的热稳定性和优良的阻燃性能，是应用领域十分广泛的添加型阻燃剂，不产生二次污染。了降低成本、为简化合成工艺，通过改进原料和方法而合成一种聚磷酸酯阻燃剂，采用红外光谱分析、并成分分析等方法，讨了反应温度、探反应时间、引发剂等因素对聚合度的影响，定了最佳生产条件为反应温度２０℃ ，应时间３ｈ最适宜的配比Ｈ。Ｏ确２反，Ｐ
ｓｍｐｌｆｈｅｃａｔｆｙｎｈｅｉｉｉｙｔｒｆｏｓｔｓｓ，ａｉｏｉｅｒｔｄｎｏｐｌｈｏｐｈａｅｓｅｓｙｈｓｚｄｋｎｄｆｆｒｅａｒａｔｆｏｙｐｓｔｅｔｒｉｓｎｔｅｉｅｗｉｈｔａ
ｍｅｈｄｏｐｏｉｇｒｗｔｒｌ．ＩｈｓｐｐｒｈｆｅｔＯｅｅａｕｅｉｆｒａｔｏｎｎｔ — ｔｏｆｍｒｖｎａｍａｅｉｓｎｔｉａｅ，ｔｅｅｆｃｆｔｍｐｒｔｒ，ｔｍｅｏｅｃｉｎａｄｉｉａｉａｉ
ＡｂｔａｔＰｏｌｐｈｐｈｔｓｅｓｒｃ：ｙｏｓａｅｅｔｒ，ｗｉｈａｇｏｈｅｍａｔｂｉｔｎｎｉｃｔｏｄｔｒｌｓａｌｙａｄａｔ— ｏｍｂｕｔｏａａｌｔｉｓｉｎｃｐｂｉｉｙ，ｉｎａｉｓａｄｄ —

纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法

纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法
有机磷酸酯类阻燃剂是一类在纺织品中常用的阻燃剂，为了快速准确地测定纺织品中的9种有机磷酸酯类阻燃剂，可以采用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）的方法。

该方法包括以下步骤：
1. 样品的制备：将待测样品（纺织品）进行适当的粉碎和混合，以确保样品的均匀性。

然后，取适量样品并加入适量的溶剂进行提取，以获得待测物的溶液。

2. 色谱条件的设置：选择一种适当的色谱柱和色谱条件。

一般来说，使用反相色谱柱，流动相为有机溶剂和水的混合物，并通过温度、流速等参数来优化分离效果。

3. 质谱条件的设置：采用串联质谱技术对有机磷酸酯类阻燃剂进行定性和定量分析。

选择合适的质谱离子源和检测模式，调整离子源参数和碰撞能量等，以获得最佳的质谱信号。

4. 校准曲线的绘制：准备一系列浓度已知的标准溶液，通过逐步稀释获得一定范围内的浓度。

然后，使用这些标准溶液进行UHPLC-MS/MS分析，得到峰面
积与浓度之间的关系，并绘制校准曲线。

5. 样品的分析：将样品溶液注入到UHPLC-MS/MS 系统中进行分析。

根据峰的保留时间和质谱图谱进行定性和定量分析。

使用之前建立的校准曲线来计算样品中有机磷酸酯类阻燃剂的浓度。

6. 结果的计算和评估：根据所得结果计算出样品中每种有机磷酸酯类阻燃剂的含量，并进行数据统计和分析。

同时，对质控样品进行检测，评估方法的准确性和可靠性。

总之，超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法是一种准确、高效的分析方法，可用于纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的定性和定量分析。

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1
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
2

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=C6H12O4Cl3P
(2)水洗

磷酸三（异丙基苯）酯工艺流程示意图
烷基化反应釜酯化反应熔融苯酚催化丙烯汽化器丙烯缓冲罐降膜吸收丙烯钢瓶盐酸储罐蒸馏锅
列管冷却中馏分罐低馏分罐

成品水洗
切片、包装
IPPP入库

氧氯化磷催化
盐酸
氯化氢
脱水罐
3
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。
(3)磷酸三(2-氯乙基)酯工艺流程示意图

磷酸三（2-氯乙基）酯工艺流程示意图
烷基化反应釜水洗釜氧氯化磷催化剂环氧乙烷汽化器环氧乙烷缓冲罐环氧乙烷钢瓶高速水洗釜
脱水罐

包装
TCEP入库

成品罐