[发明专利]一种四溴苯酐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂合成领域，具体地说是一种四溴苯酐的制备方法。

背景技术

四溴苯酐又称四溴邻苯二甲酸酐，是一种有机溴系阻燃剂，外观呈淡黄色粉末，它可作为反应型阻燃剂，可用于聚酯树脂、环氧树脂的阻燃，因其具有优异的热稳定性还可用于工程塑料中，也可作添加型阻燃剂，用于PS、PP、PE、ABS树脂的阻燃。

目前四溴苯酐的合成路线有：氯磺酸溴代法、过氧化氢法、发烟硫酸溴代法和氧化法。氯磺酸溴代法虽然收率高，但其原料昂贵、反应时间长、毒性大、操作困难；过氧化氢法具有反应时间短，溴消耗少等优点，但反应需用浓度70％左右的双氧水；新开发的氧化法操作需要高温高压，对仪器设备的要求较高，且反应收率低；发烟硫酸溴代法原料便宜、毒性小、溶剂回收较简单等特点，因此，国内外四溴苯酐的生产大多采用发烟硫酸溴代法生产。传统的发烟硫酸溴代法制备四溴苯酐的方法制备出的产品纯度一般在94％左右，硫酸根含量一般在0.2％左右，存在制备纯度低、硫酸根含量高等问题。目前为解决上述问题，出现了一些用发烟硫酸溴代法制备四溴苯酐的方法，这些方法的溴代反应一般是一边升温一边滴加溴素，且溴代反应的初始温度控制在90°以上，保温反应在150°左右，这些方法温度较高，一方面高温能耗高，溴素沸点低，温度过高对溴素的消耗量大；另一方面温度高形成的产品，硫酸根被包裹在产品内部，不方便去除，要想降低产品中的硫酸根含量，需要通过破碎法、酸碱法等方法进行后处理，操作麻烦，增加生产成本。

发明内容

本发明提出一种四溴苯酐的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种四溴苯酐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将苯酐在温度为20-30℃下投入装有发烟硫酸的反应釜中，然后加入复合催化剂，再滴加溴素，其中苯酐、发烟硫酸、复合催化剂、溴素的重量比为1:7-8：0.01-0.03:2.3-3，溴素滴加时间控制在4-5h，溴素滴加完成后将温度升至60-70℃，反应5-7h；

2）对反应釜内抽真空，然后将温度升至90-110℃，反应3-5h，反应结束后，将温度降至30-40℃，进行抽滤；

3）抽滤后的物料加水搅拌洗涤，待洗涤后的水PH值为5-6时即为合格产品；

4）合格产品经离心、干燥后制得成品。

作为优选的技术方案，所述复合催化剂为铝粉、铁粉、三氯化铝、三氯化铁、碘中的一种或任意几种组合。

作为优选的技术方案，反应釜内抽真空操作持续2-5h。

作为优选的技术方案，所述洗涤用水量为抽滤后物料质量的2-3倍，洗涤用水为纯净水。

作为优选的技术方案，所述洗涤温度为60-80℃，洗涤次数为2-3次，每次洗涤时间为2h。

作为优选的技术方案，所述发烟硫酸为三氧化硫质量百分比浓度为40％-65％的发烟硫酸。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：

1、本发明工艺步骤简单、生产成本低、反应条件易于控制，而且生产能耗低，易于工业化生产。

1、通过控制原料之间的用量比例，溴素的滴加温度、滴加速度，反应过程中的温度，以及水洗指标，生产出的产品纯度高、杂质含量低、硫酸根含量低，产品颜色、晶型均优于国内现有产品，产品质量高。

2、本发明在溴素滴加完成后再进行升温，滴加溴素的温度在20-30℃，不会因温度过高造成溴素浪费，溴素消耗量低，即使是升温后的温度也在60-70℃，温度低，耗能小。

3、本发明反应温度低，即使是抽真空后的后期反应温度也在110°以下，反应温度低，对硫酸根的包裹率低，在后期的清洗过程即可将硫酸根去除掉，无需另外增加后处理操作，缩短了生产时间，降低了生产成本。

4、对反应釜抽真空后，升温继续反应一段时间，此次反应能够促进产品晶体成型，成型效果好，产品质量高。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种四溴苯酐的制备方法，包括以下步骤：

1）将苯酐在温度为20℃下投入装有65％的发烟硫酸的反应釜中，然后加入铝粉，再滴加溴素，其中苯酐、发烟硫酸、铝粉、溴素的重量比为1:7：0.01:2.3，溴素滴加时间控制在4h，溴素滴加完成后将温度升至60℃，反应7h；