專利名稱：具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯及其制備方法；屬于有機合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷酸酯作為無毒阻燃劑在塑料，橡膠，高分子樹脂等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，越來越受人們的歡迎?；旧先〈他u素阻燃劑。但在聚氨酯行業(yè)，由于目前市場上的磷酸酯都不具有羥基或氨基這些能與異氰酸酯反應(yīng)的基團而受到限制。目前聚氨酯材料和制品的阻燃都是通過添加有機和無機阻燃劑來實現(xiàn)的，這樣或多或少的都會影響聚氨酯材料和制品的性能，有的還影響較大。對于建筑節(jié)能保溫行業(yè)，添加無機阻燃劑后，使噴涂施工無法進行。所以市場上急需一種能和異氰酸酯反應(yīng)，成為聚氨酯材料分子內(nèi)阻燃的阻燃劑，使聚氨酯材料本身成為阻燃材料，又不影響產(chǎn)品的性能。由于磷酸酯在聚氨酯中不溶解，所以市場上大部分聚氨酯材料和制品都是非阻燃性的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使其能與異氰酸酯反應(yīng)，成為聚氨酯行業(yè)用的反應(yīng)型阻燃劑的具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯，分子結(jié)構(gòu)式如下P PO (0 (CH2) n0H) 3 或 PO (0 (CH2) m0 (CH2) m) OH) 3 ；其中η= 2 或3，m = 2 或3。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是^{共一種具有三輕基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法。為解決上述的另一個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法，其步驟為1)酯化反應(yīng)二元醇和三氯氧磷按9-15 1的摩爾比，首先將二元醇加入反應(yīng)釜，然后，通入保護氣保護，攪拌下滴加三氯氧磷，保持反應(yīng)溫度25-65°C，攪拌速度80-120轉(zhuǎn)/分鐘，滴加反應(yīng)時間為5士0. 5小時；滴加反應(yīng)結(jié)束后，保溫反應(yīng)1. 5-2小時；所述的二元醇為乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一種；所用保護氣為氮氣、氦氣、氬氣中的一種或幾種的混合；2)蒸餾脫醇真空度0.095-0. IMPa，溫度180士5°C，蒸出未反應(yīng)的過量二元醇，計量蒸出的醇量，達到理論量時蒸餾結(jié)束；3)堿中和轉(zhuǎn)速60-80轉(zhuǎn)/分攪拌下，用50%氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 6. 6-6. 8，除去殘存的HCl ； 中和過程保持溫度低于40°C ；4)蒸餾脫水、過濾
溫度160-180°C，真空度0.095-0. IMpa，將水蒸出，含水量小于0. 5%時，脫水結(jié)
束；過濾除去鹽，制得具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯。所述的酯化反應(yīng)過程中生成的HCl氣體，在負壓下，經(jīng)過三級降膜吸收器，用水吸收制成鹽酸。不含二元醇的廢水，排放到污水處理池，經(jīng)聚合氯化鋁和堿反應(yīng)絡(luò)合；絡(luò)合后的水依次經(jīng)過氧化處理、脫磷劑處理和活性炭過濾，達標后排放；絡(luò)合后的污泥，經(jīng)過板框壓濾機壓濾成泥餅，送廢固處理。本發(fā)明的有益效果為具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯產(chǎn)品能與異氰酸酯反應(yīng)，并滿足聚氨酯分子擴鏈和聚合的需要，得到聚氨酯行業(yè)用的反應(yīng)型阻燃劑；本發(fā)明所得三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯產(chǎn)品水分小于0. 5%，色澤小于5APHA，產(chǎn)品純度大于98. 0%，酸值0. 2mgK0H/g,單程收率:95. 2-98. 1% ；生產(chǎn)過程中未反應(yīng)的二元醇和產(chǎn)生的廢水可以回收循環(huán)利用，節(jié)能減排。
具體實施例方式實施例一三乙醇氧基磷酸酯的合成1、產(chǎn)品說明產(chǎn)品名稱三乙二醇氧基磷酸酯分子結(jié)構(gòu)OP(-O-CH2CH2OH) 3分子量230.11質(zhì)量指標外觀無色或淡黃色透明液體
酸值:(mgKOH/g)彡 0. 02
色度:(APHA)彡25
沸程:V245-260V257
閃電:V235
比重:(20/25 0C )1. 007-1. 013
水分%^ 0. 5物化性質(zhì)無色或淡黃色透明液體；沸
點246 °C ；折光率n25 = 1. 422-1. 433 ;20°C 水中溶解度互溶；比重(20/25 °C ) 1. 007-1. 013 ；溶于醇，磷酸酯等溶劑。用途反應(yīng)型聚氨酯樹脂阻燃劑。2、合成技術(shù)原料配比
權(quán)利要求
1.具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯，分子結(jié)構(gòu)式如下PO (0 (CH2) n0H) 3 或 PO (0 (CH2) m0 (CH2) m) OH) 3 ；其中n = 2或3，m= 2或3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法，其步驟為1)酯化反應(yīng)二元醇和三氯氧磷按9-15 1的摩爾比，首先將二元醇加入反應(yīng)釜，然后，通入保護氣保護，攪拌下滴加三氯氧磷，保持反應(yīng)溫度25-65°C，攪拌速度80-120轉(zhuǎn)/分鐘，滴加反應(yīng)時間為5士0. 5小時；滴加反應(yīng)結(jié)束后，保溫反應(yīng)1. 5-2小時；所述的二元醇為乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一種；所用保護氣為氮氣、氦氣、氬氣中的一種或幾種的混合；2)蒸餾脫醇真空度0. 095-0. IMPa，溫度180士5°C，蒸出未反應(yīng)的過量二元醇，計量蒸出的醇量， 達到理論量時蒸餾結(jié)束；3)堿中和轉(zhuǎn)速60-80轉(zhuǎn)/分攪拌下，用50%氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 6. 6-6. 8 ；中和過程保持溫度低于 40°C ；4)蒸餾脫水、過濾溫度160-180°C，真空度0. 095-0. IMpa，將水蒸出，含水量小于0. 5 %時，脫水結(jié)束； 過濾除去鹽，制得具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法，其特征在于所述的酯化反應(yīng)過程中生成的HCl氣體，在負壓下，經(jīng)過三級降膜吸收器，用水吸收制成鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法，其特征在于不含二元醇的廢水，排放到污水處理池，經(jīng)聚合氯化鋁和堿反應(yīng)絡(luò)合；絡(luò)合后的水依次經(jīng)過氧化處理、脫磷劑處理和活性炭過濾，達標后排放；絡(luò)合后的污泥，經(jīng)過板框壓濾機壓濾成泥餅，送廢固處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯及其制備方法，磷酸酯的分子結(jié)構(gòu)式為PO[O(CH2)nOH]3或PO{O(CH2)mO(CH2)m)OH}3，其中n＝2或3，m＝2或3；具有三羥基結(jié)構(gòu)的磷酸酯的制備方法為1)酯化反應(yīng)；2)蒸餾脫醇；3)堿中和；4)蒸餾脫水、過濾。通過本發(fā)明所述的制備方法制得的磷酸酯，純度可達99.0％以上，主要用于聚氨酯系列產(chǎn)品的擴鏈劑，賦予聚氨酯系列產(chǎn)品(反應(yīng)型聚氨酯阻燃劑)優(yōu)異的阻燃性能。
文檔編號C02F9/08GK102304146SQ20111012785
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者吳衛(wèi)林, 施劍鋒, 施海云, 楊彥威, 石學華, 邢禮娜 申請人:楊彥威, 江蘇長順高分子材料研究院有限公司