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双酚A双(二苯基磷酸酯)的合成研究

双酚A双(二苯基磷酸酯)的合成研究
双酚A双(二苯基磷酸酯)的合成研究

双酚A 双(二苯基磷酸酯)

的合成研究应富友

(浙江华海药业股份有限公司,

浙江临海317016)引言

高分子材料一般都是易燃和可燃

的,容易引发火灾事故,已成为日益严

重的社会问题,而解决合成材料使用的安全性,最有效的方法就是加入阻燃剂[1]

。本试验选择通过双酚A 修饰氯磷酸二苯酯的分子结构,合成双酚A 双(二苯基磷酸酯)

。一方面,试图通过双酚A 的双羟基缩合,来增加产品的含磷量。

据报道BDP 是一类重要的磷系阻燃剂,和传统的单磷酸酯阻燃剂相比,

具有与聚合物基材相容性好、耐迁移、耐挥发、耐辐射、

毒性低、阻燃效果持久等优点。作为添加型阻燃剂,近年来受到极大的关注,

被广泛应用于热塑性塑料、橡胶和化纤等领域[2]

。国外已有该产品的生产,

但国内目前尚无工业化的报道,有很大的发展空间。

另外一方面,试图通过苯芳香族化合物来增加氯磷酸二苯酯分子中的苯环,

增强合成产品的共轭体系,使其紫外吸收谱线向中长波方向红移。从而使产品在应用中,能赋予被阻燃基材阻燃和紫外吸收双性能。

1合成方法

将0.1mol 双酚A 及某一种无水溶剂加入配备有球形冷凝管、

磁力搅拌器、温度计、滴液漏斗的500mL 四口瓶中,搅拌溶解,加入一定量的氯磷酸二苯酯,

升温到特定温度,将0.12mol 催化剂三乙胺加入滴液漏斗中,控制内温,缓慢的滴加(控制在1d/2s 左右),HPLC

跟踪反应,当双酚A 峰消失后,停止反应,

即得DBP 粗产品,分析产物含量。粗产品冷却到室温,过滤去三乙胺盐酸盐,

再减压蒸干溶剂,用热水洗三次,然后加入95%乙醇重结晶(溶解后,

冷却到0℃下搅拌),析出白色结晶体,用小量乙醇淋洗三次,

抽干,放入气流干燥器中干燥至垣重,测定含量和计算收率。

2最佳合成条件2.1反应溶剂的选择

将四种不同溶剂进行了分析,恒定物料比2.10,反应温度为35℃,反应时间5h ,反应结果目标产物含量甲苯为90.0%,苯为91.0%,丙酮为79.1%,乙酸乙酯为61.9%。双酚A 转化率甲苯为99.0%,苯为99.1%,丙酮为96.8%,乙酸乙酯为94.4%,目标产物收率甲苯为93.9%,苯为93.4%,丙酮为73.1%,乙酸乙酯为61.3%。由

此可知,分别用丙酮和乙酸乙酯作溶剂时,

因其极性较强,体系的副反应都有增多现象,用液相色谱测得,

在6min 和8min 左右处都出现较大副产物峰,水洗不能去除。分别用甲苯和苯作溶剂时,

体系中扣除未反应的原料,目标产物的含量均较高,

副产物较少。甲苯和苯的效果相近,但甲苯的毒性和气味相对地较小,

故选择甲苯作溶剂。2.2温度的影响控制物料比2.1,甲苯为溶剂,反应时间5h 时,按如下方案进行,结果见表1。

由表1得,温度较低时,5h 后原料(双酚A 和氯磷酸二苯酯)均

剩余较多,产物中多为中间体,目标产物含量相对较低,

此时增加反应时间稍有改善,但不明显;高温下,催化剂损失快,

且反应过快,体系不稳定,同时易使目标产物分解。30-40℃下反应结果较好,

原料残留量少,目标产物含量高。故可确定最佳反应温度为35℃。

2.3物料比(摩尔比)

条件控制物料比,反应结果如表2。

由表2可得,物料比(n 氯磷酸二苯酯:n 双酚)为1.0~1.95:1时目标产物含量较小,双酚A 有一定的残留,虽其转化率有较大增长

趋势,但产生的多为副产物;1.95~2.1:1,目标产物含量和双酚A 的转化率较大,但仍有增长的趋势;2.1:1处,原料双酚A 和氯磷酸二苯酯的转化率均较高,目标产物含量也达到最大,副产物少;2.1~

2.2:1,在扣除未反应的原料后,目标产物含量与上持平,

数值稳定。2.25:1后,目标产物含量开始有所下降,

原因为原料氯磷酸二苯酯过量太多,使体系生成其他杂质的几率增多。

故可确定最佳物料比:2.1:1。

2.4反应时间条件

控制物料比2.1:1,苯为溶剂,反应温度为35℃,在不同的反应

时间下,具体的结果见表3。

由表3可得,通过跟踪不同时间下的目标产物含量和双酚A

转化率,发现转化率随反应时间增长而增大,

目标产物含量(扣除未反应的原料含量后)先随时间增大到一定程度后,

随即出现一定的稳定期(第4h-5.5h ),如5.5h 后仍继续反应,因为体系中催化剂含量

减少,体系水气增多,目标产物分解,

副产物增多。通过对比分析可确定4h 为最佳反应时间。

3结束语

BDP 的最佳合成条件是:氯磷酸二苯酯与双酚A 的物

料比(摩尔比)为2.1:1,反应时间为4小时,反应温度为35℃,

反应溶剂为非极性溶剂苯。参考文献

[1]欧育湘,李建军.阻燃剂-性能、制造及应用[M].北京:化

学工业出版社,2006:2-3.

[2]欧育湘,李建军.阻燃剂-性能、制造及应用[M].北京:化学工业出版社,2006:197-198.

作者简介:应富友(1983,11-),男,

浙江临海人,

初级工程师,本科,制药工程专业,主要从事化工生产管理。

摘要:文章利用双酚A 和氯磷酸二苯酯合成双酚A 双(二苯基磷酸酯),采用单因素法分别对物料比、

反应温度、反应时间和溶剂等因素对反应的影响进行讨论,确定了最优的工艺条件:物料比为2.1:1,反应温度为35℃,反应时间为4h ,溶剂为苯。

关键词:双酚A ;氯磷酸二苯酯;双酚A 双(二苯基磷酸酯);阻燃剂温度(℃) 3 20 30 35 40 45 60

目标产物含量(%) 56.9 83.8 87.6 90.0 89.0 86.7 83.8 目标产物含量(扣)(%) 64.7 84.8 90.2 95.4 94.2 87.6 85.1

双酚A 转化率(%) 91.7 98.2 98.9 99.0 99.1 99.3 99.6

双酚A 残留量(%) 8.3 1.8 1.1 1.0 0.9 0.7 0.4 物料比 1 1.5 1.95 2.0 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 目标产物含量(%) 45.6 64.9 82.3 85.5 88.3 90.0 88.4 86.6 85.0 目标产物含量(扣)(%) 46.3 66.5 83.3 86.5 91.7 95.4 95.4 94.6 94.1 双酚A 转化率(%) 85.8 92.5 96.1 97.2 99.0 99.0 99.1 99.1 99.3

表2

表3

多级网格理论思考[J].武汉大学学报·信息科学版,2003,28(6):642-650.

[10]吴建华.基于通比例尺思想的多尺度空间数据组织方法[J].测绘通报,2008(8):10-13.

[11]廖克.地球信息综合制图的基本原则和方法[J].地理科学进展,

2001,20(增):29-38.

作者简介:朱吉祥(1987-),男,江西省吉安市,

硕士,研习,研究方向:水文地质和工程地质调查信息化。

表15--

双酚A双(二苯基磷酸酯)的合成研究

作者:应富友

作者单位:浙江华海药业股份有限公司,浙江 临海,317016

刊名:

科技创新与应用

英文刊名:Technology Innovation a

年,卷(期):2014(27)

被引用次数:1次

参考文献(2条)

1.欧育湘,李建军.阻燃剂-性能、制造及应用[M].北京:化学工业出版社,2006:2-3. 2006

2.欧育湘,李建军.阻燃剂-性能、制造及应用[M].北京:化学工业出版社,2006:197-198. 2006

引用本文格式:应富友双酚A双(二苯基磷酸酯)的合成研究[期刊论文]-科技创新与应用 2014(27)

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