一種溴代聚碳酸酯的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及溴系阻燃劑，公開了一種溴代聚碳酸酯的合成方法，包括以下步驟：在反應(yīng)器中加入溶劑甲苯及原料四溴雙酚A，將四溴雙酚A溶解；在另一容器中加入溶劑甲苯、原料三光氣及復(fù)合催化劑，開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)；向容器中加入有機(jī)溶劑及封端劑苯酚,攪拌溶解后將其加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端；封端時(shí)間為1-1.5小時(shí),封端溫度為50-70℃；封端反應(yīng)結(jié)束后，整個(gè)合成過程結(jié)束，析出產(chǎn)物。本發(fā)明流程短，操作簡(jiǎn)單，原料損耗小。因此，可以降低操作人員的工作強(qiáng)度，并明顯降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種溴代聚碳酸酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溴系阻燃劑，尤其涉及一種溴代聚碳酸酯的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溴代聚碳酸酯是溴系阻燃劑主要的品種之一，尤其對(duì)聚碳酸酯的阻燃占有極其重要的地位，在有較大需求量，但目前國(guó)內(nèi)尚無工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]目前，溴代聚碳酸酯阻燃劑生產(chǎn)方法大多采用三光氣(BTC)的界面反應(yīng)法，如圖2所示，但該生產(chǎn)方法有以下幾點(diǎn)不足:(1)反應(yīng)主原料之一的四溴雙酚A (TBBPA，俗稱八溴醚，是目前比較常見的一種溴類阻燃劑，由雙酚A溴化制得)首先要在水相中與氫氧化鈉反應(yīng)生成溶于水的酚鈉鹽，另一原料三光氣要溶于有機(jī)溶劑中，然后再將有機(jī)相加入水相中進(jìn)行界面反應(yīng)，由于光氣極易水解，故界面反應(yīng)必然消耗部分原料三光氣，導(dǎo)致成本增加。
[2]必須采用水洗的方法將反應(yīng)中生成的氯化鈉除去，因而必然產(chǎn)生一定量的含鹽廢水。
[3]封端劑苯酚必須先在水相中與氫氧化鈉反應(yīng)生成酚鈉鹽，然后再與前面的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行封端，封端過程仍為非均相反應(yīng)，傳質(zhì)阻力大，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。(4)由于最終產(chǎn)品需要加入析出劑甲醇，導(dǎo)致甲醇、有機(jī)溶劑1，2-二氯甲烷或1，2-二氯乙烷、水形成較為復(fù)雜的混合溶劑，增加了溶劑回收的難度。
[0004]綜上所述，這些現(xiàn)有工藝中存在的缺點(diǎn)直接導(dǎo)致操作流程繁瑣，提高了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也造成產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量及競(jìng)爭(zhēng)力。因此，改進(jìn)溴代聚碳酸酯的生產(chǎn)方法對(duì)提高溴代聚碳酸酯的生產(chǎn)具有重要的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種溴代聚碳酸酯的合成方法，原料損耗小，操作流程簡(jiǎn)單，成本較低。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種溴代聚碳酸酯的合成方法，包括以下步驟:
步驟一:在反應(yīng)器中加入溶劑甲苯及原料四溴雙酚A，升溫至50~70°C，將四溴雙酚A溶解，備用，其中四溴雙酚A與甲苯的質(zhì)量比為1:4.3~1:6.0 ;
步驟二:在另一容器中加入溶劑甲苯、原料三光氣及復(fù)合催化劑，開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)生成副產(chǎn)物HCl氣體，反應(yīng)溫度控制在50~70°C，反應(yīng)時(shí)間為3~6小時(shí)；三光氣與甲苯的質(zhì)量比為1:4.0~1:6.0，其加入量為四溴雙酚A質(zhì)量的I~3%，三光氣和四溴雙酚A的質(zhì)量比為1:4.5~1:4.8;
步驟三:將有機(jī)溶劑甲苯和封端劑苯酚攪拌溶解后加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端，封端時(shí)間為I~1.5小時(shí)，封端溫度為50~70°C，苯酚與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:5.5~1:7.5，苯酚的加入量為四溴雙酚A質(zhì)量的5.5~6.5% ；
步驟四:封端反應(yīng)結(jié)束后，析出產(chǎn)物溴代聚碳酸酯。
[0007]作為優(yōu)選，步驟二的HCl氣體由微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收后生成稀鹽酸。[0008]作為優(yōu)選，步驟二的復(fù)合催化劑是質(zhì)量比為2:1的改性丁基氯化銨和三乙胺的混合物。
[0009]作為優(yōu)選，步驟四中加入與甲苯等量的甲醇將產(chǎn)物析出。
[0010]技術(shù)效果
采取本發(fā)明的合成方法與現(xiàn)有技術(shù)合成工藝相比有下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):
(1)本發(fā)明采用均相法進(jìn)行生產(chǎn)，反應(yīng)物處于同一相中，大大降低了傳質(zhì)阻力，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物三光氣消耗量明顯下降；另外，反應(yīng)過程中采用了自制的復(fù)合催化劑，有效加速了反應(yīng)。
[0011](2)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl經(jīng)微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收變成副產(chǎn)鹽酸，避免了傳統(tǒng)工藝中洗鹽過程，因而不會(huì)產(chǎn)生含鹽廢水，合成過程更加環(huán)保。
[0012](3)封端反應(yīng)仍為均相反應(yīng)，反應(yīng)阻力小。
[0013](4)合成過程簡(jiǎn)化，整個(gè)反應(yīng)過程始終保持為無水系統(tǒng)，避免水洗，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品精制及溶劑回收過程，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；由于無水，降低了溶劑的分離難度的同時(shí)降低了分離成本。 [0014]本發(fā)明流程短，操作簡(jiǎn)單，原料損耗小，因此，可以降低操作人員的工作強(qiáng)度，并明顯降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程示意圖。
[0016]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
步驟一:在反應(yīng)器中分別加入溶劑甲苯35kg及原料四溴雙酚A (TBBPA)8.15kg,;升溫至55°C，將四溴雙酚A溶解。
[0018]步驟二:在另一容器中加入溶劑甲苯7.1kg、原料三光氣(BTC)l.75kg及復(fù)合催化劑0.082kg。開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度控制在55°C，反應(yīng)時(shí)間為3.5小時(shí)。反應(yīng)生成的HCl氣體由微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收后生成副產(chǎn)品稀鹽酸。復(fù)合催化劑是質(zhì)量比為2:1的改性丁基氯化銨和三乙胺的混合物。
[0019]步驟三:向容器中加入有機(jī)溶劑甲苯2.5kg及封端劑苯酚0.45kg，攪拌溶解后將其加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端。封端時(shí)間為1.5小時(shí)，封端溫度為55°C。
[0020]步驟四:封端反應(yīng)結(jié)束后，整個(gè)合成過程結(jié)束。加入45kg甲醇將產(chǎn)物析出，析出的固體產(chǎn)物經(jīng)過濾便得目的產(chǎn)品8.5kg。
[0021]實(shí)施例2
步驟一:在反應(yīng)器中分別加入溶劑甲苯840kg及原料四溴雙酚A(TBBPA)168kg，；升溫至65°C，將四溴雙酚A溶解。
[0022]步驟二:在另一容器中加入溶劑甲苯180kg、原料三光氣(BTC)36kg及復(fù)合催化劑2kg。開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度控制在65°C，反應(yīng)時(shí)間為4.5小時(shí)。反應(yīng)生成的HCl氣體由微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收后生成副產(chǎn)品稀鹽酸。復(fù)合催化劑是質(zhì)量比為2:1的改性丁基氯化銨和三乙胺的混合物。
[0023]步驟三:向容器中加入有機(jī)溶劑甲苯50kg及封端劑苯酚10kg，攪拌溶解后將其加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端。封端時(shí)間為1.2小時(shí)，封端溫度為65°C。
[0024]步驟四:封端反應(yīng)結(jié)束后，整個(gè)合成過程結(jié)束。加入1000kg甲醇將產(chǎn)物析出，析出的固體產(chǎn)物經(jīng)過濾便得目的產(chǎn)品177kg。
[0025]實(shí)施例3
步驟一:在反應(yīng)器中分別加入溶劑甲苯IOOkg及原料四溴雙酚A (TBBPA) 18kg,;升溫至70°C，將四溴雙酚A溶解。
[0026]步驟二:在另一容器中加入溶劑甲苯22.5kg、原料三光氣(BTC)3.8kg及復(fù)合催化劑0.5kg。開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)。反應(yīng)溫度控制在70°C，反應(yīng)時(shí)間為5.5小時(shí)。反應(yīng)生成的HCl氣體由微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收后生成副產(chǎn)品稀鹽酸。復(fù)合催化劑是質(zhì)量比為2:1的改性丁基氯化銨和三乙胺的混合物。
[0027]步驟三:向容器中加入甲苯8kg及封端劑苯酚1.1kg，攪拌溶解后將其加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端。封端時(shí)間為1.5小時(shí)，封端溫度為70°C。
[0028]步驟四:封端反應(yīng)結(jié)束后，整個(gè)合成過程結(jié)束。加入130kg甲醇將產(chǎn)物析出，析出的固體產(chǎn)物經(jīng)過濾便得目的產(chǎn)品·19.1kg0
【權(quán)利要求】
1.一種溴代聚碳酸酯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:在反應(yīng)器中加入溶劑甲苯及原料四溴雙酚A，升溫至50~70°C，將四溴雙酚A溶解，備用，其中四溴雙酚A與甲苯的質(zhì)量比為1:4.3~1:6.0 ; 步驟二:在另一容器中加入溶劑甲苯、原料三光氣及復(fù)合催化劑，開啟攪拌，待上述混合物呈透明溶液后開始向反應(yīng)器中滴加，進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)生成副產(chǎn)物HCl氣體，反應(yīng)溫度控制在50~70°C，反應(yīng)時(shí)間為3~6小時(shí)；三光氣與甲苯的質(zhì)量比為1:4.0~1:6.0，其加入量為四溴雙酚A質(zhì)量的I~3%，三光氣和四溴雙酚A的質(zhì)量比為1:4.5~1:4.8 ; 步驟三:將有機(jī)溶劑甲苯和封端劑苯酚攪拌溶解后加入反應(yīng)器中進(jìn)行封端，封端時(shí)間為I~1.5小時(shí)，封端溫度為50~70°C，苯酚與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:5.5~1:7.5，苯酚的加入量為四溴雙酚A質(zhì)量的5.5~6.5% ； 步驟四:封端反應(yīng)結(jié)束后，析出產(chǎn)物溴代聚碳酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴代聚碳酸酯的合成方法，其特征在于，步驟二的HCl氣體由微負(fù)壓抽出并經(jīng)水吸收后生成稀鹽酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴代聚碳酸酯的合成方法，其特征在于，步驟二的復(fù)合催化劑是質(zhì)量比為2:1的改性丁基氯化銨和三乙胺的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴代聚碳酸酯的合成方法，其特征在于，步驟四中加入與甲苯等量的甲醇將產(chǎn)物析出?！?br> 【文檔編號(hào)】C08G64/42GK103848983SQ201410052729
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】高崇, 李可慶, 王樹清, 高天倫 申請(qǐng)人:南通大學(xué), 江蘇集賢綠色化學(xué)科技研究院有限公司