[发明专利]一种三溴苯乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溴系反应型阻燃剂，具体涉及一种三溴苯乙烯的制备方法。

背景技术

三溴苯乙烯作为一种反应型溴系阻燃剂，可以与环氧树脂、烯烃化合物发生聚合反应，也可自聚，反应后获得的产物具有良好的热稳定性，优异的阻燃性能等优点，可应用于涂料、阻燃剂以及高性能特种工程塑料的制备。

国内由于在制备聚溴化苯乙烯时主要采用了对聚苯乙烯溴化的工艺，可以作为聚溴化苯乙烯的原料的溴化苯乙烯研究较少。目前，大连理工大学在申请号为200710010654.2，申请名称为聚溴化苯乙烯及其单体的制备方法的专利申请中含有溴化苯乙烯的合成工艺，但该工艺制备的产物为混合物，为一溴苯乙烯、二溴苯乙烯和三溴苯乙烯的混合物，溴含量难以稳定控制，难以得到性质稳定的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有稳定溴含量、高纯度的三溴苯乙烯的制备方法。

本发明采用包含以下步骤的制备方法来达到本发明的目的：

(1)向苯乙烯中加入2-10倍于苯乙烯质量的饱和烷烃溶剂，加入苯乙烯质量的0.1％-5％的催化剂1，在温度30-110℃条件下通入摩尔质量1-2倍于苯乙烯的溴化氢气体，通气时间0.2-5小时；减压蒸馏除去饱和烷烃溶剂；在0.09-0.15Mpa真空度下和温度130-170℃条件下精馏获得β-溴代乙基苯；

(2)向液溴中加入0.003-0.015倍于液溴质量的催化剂2，搅拌反应5-30分钟，生成溴素与催化剂2的反应混合物；

(3)搅拌步骤(1)中获得的β-溴代乙基苯，在温度0-60℃条件下滴加2.73-2.76倍于β-溴代乙基苯质量的步骤(2)中的反应混合物，滴加时间1-10小时，滴加完成后在温度30-60℃条件下继续搅拌1-4小时；然后加入1-10倍于β-溴代乙基苯质量的混合洗涤剂洗涤，洗涤后将下层产物三溴化β-溴代乙基苯分离；

(4)向助溶剂中加入0.05-0.5倍于助溶剂质量的氢氧化钠和同等质量的水，并加入0.02-0.001倍于助溶剂质量的催化剂3，在温度0-60℃和搅拌条件下加入0.2-2倍于助溶剂质量的三溴化β-溴代乙基苯，反应0.5-10小时，三溴苯乙烯呈结晶态析出，过滤，在温度20-60℃条件下用0.5-5倍于助溶剂质量的水洗涤，过滤，常温干燥，得结构式为

的晶体三溴苯乙烯；

上述步骤中：

饱和烷烃溶剂为含炭数4-12的烷烃，包括丁烷、戊烷、己烷、庚烷或癸烷；

催化剂1为过氧化物和偶氮化合物，包括过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈或双氧水；

催化剂2为铁粉或锑粉；

催化剂3为四甲基溴化铵、三苯基苄基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵或三乙基丁基溴化铵；

混合洗涤剂以质量百分比计包括1-20％的亚硫酸钠和1-40％的铁离子脱除剂，其余为水，其中铁离子脱除剂为柠檬酸、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠或乙二胺四乙酸；

助溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇。

所述步骤(1)中，向苯乙烯中加入3-7倍于苯乙烯质量的饱和烷烃溶剂，再加入苯乙烯质量的0.5％-2％的催化剂1，在温度80-92℃条件下通入溴化氢气体，其余与步骤(1)相同。

所述步骤(3)中，滴加步骤(2)中的反应混合物的时间为1.5-3小时，其余与步骤(3)相同。

本发明用的苯乙烯为工业级苯乙烯，其国家标准为GB/T3915-1998。

本发明三溴苯乙烯的制备方法的优点在于利用工业级苯乙烯制备三溴苯乙烯，原料易得；制备的三溴苯乙烯具有恒定的溴含量，与混合的溴化苯乙烯相比，结构性质可控，通过本发明所述方法制得的三溴苯乙烯其纯度可达98％以上，溴含量大于70％。

附图说明

按本发明所述方法制得的三溴苯乙烯的有关理化性能指标如附图所示，其中：

图1为按实施例1制得的三溴苯乙烯的红外光谱图；

图2为按实施例5制得的三溴苯乙烯的高效液相色谱图；

图3为按实施例2制得的三溴苯乙烯的核磁普图。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明三溴苯乙烯的制备方法，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。

实施例1