專利名稱：一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法。
背景技術(shù)：
取代芳基有機磷酸金屬鹽廣泛用作聚丙烯樹脂的成核改進劑，應(yīng)用于聚丙烯樹脂的改性，其中取代二芳基有機磷酸金屬鹽如雙(2，4_ 二叔丁基苯氧基)磷酸鈉、2，2'-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯氧基)磷酸鈉等，能顯著的改善這些樹脂的加工性能(參見“聚丙烯的高性能化-成核劑”，《化學(xué)工業(yè)》，1999(8),pll,以及“成核劑對聚丙烯性能的影響”， 《合成樹脂及塑料》，2001，18 (4)，39-41)。目前，取代二芳基有機磷酸金屬鹽的合成是由取代芳基酚與磷酸化試劑在有機溶劑中反應(yīng)、水解、成鹽后制得的取代二芳基有機磷酸金屬鹽?！癙P成核劑的合成及應(yīng)用”(塑料工業(yè)，Vol. 27，No. 5，29-31，1999)中報導(dǎo)了 PP成核劑2，2' _亞甲基-雙0，4-二叔丁基苯氧基)磷酸鈉的合成，它是通過2，2’_亞甲基-雙(4，6_ 二叔丁基苯酚)為原料，溶于有機溶劑中，與三氯氧磷反應(yīng)，同時加入三乙胺作為縛酸劑，與反應(yīng)中產(chǎn)生的氯化氫反應(yīng)， 在反應(yīng)體系中生成三乙胺鹽，然后水解制備2，2’ -亞甲基-雙(4，6_ 二叔丁基苯酚)磷酸酯。所得產(chǎn)品在乙醇中重結(jié)晶后，在丙酮和水的混合液中與氫氧化鈉進行中和成鹽反應(yīng)，再蒸出丙酮后制備出2，2’ -亞甲基-雙(4，6_ 二叔丁基苯氧基)磷酸鈉。此工藝缺點是在制取成核劑的反應(yīng)中，反應(yīng)操作必須分多步進行，設(shè)備多，投資大，操作繁瑣，中間物料須多次輸送，產(chǎn)生廢氣氣味大，不利于環(huán)境保護。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還有一步法合成取代二芳基有機磷酸金屬鹽的工藝，該方法提出的工藝是從原料取代苯酚或取代二芳基雙酚開始，經(jīng)閉環(huán)縮合、水解、中和成鹽三步反應(yīng)于一釜完成的制備工藝技術(shù)，使得合成取代二芳基有機磷酸金屬鹽的工藝設(shè)備簡化，工時縮短，收率提高，三廢減少，能耗降低，成本下降。但由于該工藝的環(huán)構(gòu)化和水解反應(yīng)中存在著多種反應(yīng)物和產(chǎn)物的復(fù)雜體系，其中包括有取代磷酸酯、取代單酚、取代二酚、磷酸、三乙胺、三乙胺鹽酸鹽、鹽酸、甲苯等。該工藝的每一步都沒有采用分離步驟，導(dǎo)致不可能得到較純凈的有機磷酸鹽，影響了成核劑產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在中間物料須多次輸送、產(chǎn)生廢氣氣味大、不利于環(huán)境保護、設(shè)備多、投資大、反應(yīng)過程復(fù)雜、 操作繁瑣等問題。為達上述目的，本發(fā)明提供一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，所述方法采用單釜做反應(yīng)器，同時在一個反應(yīng)器連續(xù)進行以下步驟步驟一，將取代芳基酚和三乙胺，加入到磷酸化溶劑中，攪拌至溶解，然后所得溶液中加入磷酸化劑，反應(yīng)后生成取代二芳基有機磷酸酰氯；步驟二，水解所述取代二芳基有機磷酸酰氯，得到取代二芳基有機磷酸酯，并采用裝有過濾網(wǎng)的抽濾管插入反應(yīng)釜中減壓將濾液抽出反應(yīng)釜進行固液分離；步驟三，將所述取代二芳基有機磷酸酯，加入成鹽溶劑中，再將成鹽劑的水溶液加入，反應(yīng)結(jié)束后，得到取代二芳基有機磷酸金屬鹽。進一步，所述取代芳基酚的結(jié)構(gòu)如(I)式所示
權(quán)利要求
1.一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，所述方法采用單釜做反應(yīng)器，同時在一個反應(yīng)器連續(xù)進行以下步驟步驟一，將取代芳基酚和三乙胺，加入到磷酸化溶劑中，攪拌至溶解，然后所得溶液中加入磷酸化劑，反應(yīng)后生成取代二芳基有機磷酸酰氯；步驟二，水解所述取代二芳基有機磷酸酰氯，得到取代二芳基有機磷酸酯，并采用裝有過濾網(wǎng)的抽濾管插入反應(yīng)釜中減壓將濾液抽出反應(yīng)釜進行固液分離；步驟三，將所述取代二芳基有機磷酸酯，加入成鹽溶劑中，再將成鹽劑的水溶液加入， 反應(yīng)結(jié)束后，得到取代二芳基有機磷酸金屬鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，所述取代芳基酚的結(jié)構(gòu)如(I)式所示其中，(I)式中Rl代表氫原子或Cl C6的烷基，R2代表氫原子或Cl C6的烷基， Rl與R2相同或不相同。
3.如權(quán)利要求2所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，所述取代芳基酚為下列中的一種對甲基苯酚、對苯二酚、對乙基苯酚、對叔丁基苯酚、2，4_ 二甲基苯酚、2，4_ 二叔丁基苯酚、4-甲基-2-叔丁基苯酚、苯酚、4-叔丁基-2-甲基苯酚、對異丙基苯酚、對乙?；被椒印?-甲基對苯二酚、2，2’-亞甲基-雙(4，6- 二叔丁基苯酚)、2， 2’-亞甲基-雙甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亞甲基-雙(6-甲基-4-叔丁基苯酚)、 2，2’ -亞甲基-雙乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2’ -亞甲基-雙(4-丙基-6-叔丁基苯酚)或2，2’ -亞甲基-雙(4-丁基-6-叔丁基苯酚)。
4.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟一中， 按摩爾比取代芳基酚磷酸化劑=1 1 2. 5 ；磷酸化劑三乙胺=1 1 3。
5.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟一中， 所述磷酸化溶劑為下列中的至少一種苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、二溴甲烷、三溴甲烷、溴乙烷和1，2-二溴乙烷；
6.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟一中， 所述磷酸化劑為下列中的至少一種三氯化磷和三氯氧磷。
7.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，所述取代二芳基有機磷酸金屬鹽的結(jié)構(gòu)通式如(III)式所示
8.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟三中， 所述成鹽溶劑的加入量按中間產(chǎn)物取代二芳基有機磷酸酯的質(zhì)量計取代二芳基有機磷酸酯成鹽溶劑=1 2-50 ；取代二芳基有機磷酸酯成鹽劑的水溶液=1 0. 01 100。
9.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟三中， 所述成鹽溶劑是水與下列物質(zhì)中至少一種的混合物丙酮、乙醇、丙醇、甲醇、乙酸乙酯、苯、 四氫呋喃、環(huán)己烷、正己烷和丁醇，該混合物中水的質(zhì)量比例是10% 90%。
10.如權(quán)利要求1所述的有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述成鹽劑為下列中的至少一種氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氫氧化鎂、 氫氧化鋁、氫氧化鋅、氫氧化鋇和氫氧化銅；所述成鹽劑的水溶液中，成鹽劑的質(zhì)量濃度 10% 60%，優(yōu)選 25% 35%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的制備方法，該方法采用單釜做反應(yīng)器，在一個反應(yīng)器進行以下反應(yīng)首先將取代芳基酚和三乙胺，加入到磷酸化溶劑中，攪拌至溶解，然后所得溶液中加入磷酸化劑，進行環(huán)構(gòu)化反應(yīng)，合成取代二芳基有機磷酸酰氯。再經(jīng)水解反應(yīng)生成取代二芳基有機磷酸酯。最后成鹽反應(yīng)合成取代二芳基有機磷酸鹽成核劑。在每一步的固液分離過程中采用裝有過濾網(wǎng)的抽濾管插入反應(yīng)釜中減壓將濾液抽出反應(yīng)釜進行固液分離。避免了中間物料須多次輸送，產(chǎn)生廢氣氣味大，不利于環(huán)境保護的問題。不僅使得操作容易，而且能夠降低成本，反應(yīng)收率高，操作安全，不燃燒，利于環(huán)保。降低了設(shè)備多，投資大，反應(yīng)過程復(fù)雜，操作繁瑣等缺點。
文檔編號C08L23/12GK102382135SQ20101026786
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者呂靜蘭, 徐耀輝, 李偉, 褚海斌, 顧民 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院