[发明专利]一种磷系阻燃剂的生产方法

说明书

本发明涉及一种磷系阻燃剂的生产方法，将三氯氧磷，TCEP、TCPP或TDCP，水及催化剂混合后无氧条件下升温至40～60℃，保温条件下滴加环氧乙烷或环氧丙烷或环氧氯丙烷，再缓慢升温至60～80℃进行老化，取老化样液测酸值为≤0.2mgKOH/g时，出料；将所得的出料物加入到密闭无氧的后处理反应釜，升温至60‑80℃保温，再加入水、促进剂及辅助添加剂，搅拌反应2‑3h，后加入硅藻土，继续搅拌1‑2h，最后过滤，过滤滤液在80℃进行减压蒸馏，即得磷系阻燃剂。本发明的方法在生产过程中无大量废水产生，能有效去除催化剂残留；所制备的磷系阻燃剂色度好、气味小、酸值低、稳定性好。

技术领域

本发明属于化工产品技术领域，具体涉及一种磷系阻燃剂的生产方法。

背景技术

随着社会经济的发展，电子电器材料、汽车、高层建筑、交通运输（高速铁路、飞机）等领域由于防火安全的需要，所使用的材料强制需要阻燃，以便减少火灾的发生和保护人民生命财产安全，而阻燃剂中最常见的莫过于三（2-氯乙基）磷酸酯（简称TCEP）、三（2-氯丙基）磷酸酯（简称TCPP）以及三（二氯丙基）磷酸酯（简称TDCP），其三者都为添加型阻燃剂，使用方便，价格便宜，具有很大的市场竞争力。

中国专利数据库公开了一种磷系阻燃剂的生产方法，其公开号为：CN103833784A，该方法是将POCl₃及催化剂混合后无氧条件下升温至40～60℃，保温条件下滴加环氧乙烷或环氧丙烷或环氧氯丙烷，再缓慢升温至60～80℃进行老化，3小时后取老化样液测酸值为≤0.2mgKOH/g时，出料，即得磷系阻燃剂。该发明生产过程简单，有效改善了原有的生产方法中需要对粗产品进行水洗而产生的大量含磷的无法处理的废水的问题，无污水污染；不用进行水洗就能得到较低的酸值，又能得到较高的闪点，且其热贮稳定性好；催化剂制备简单，无空气污染；适合工业化推广使用。其采用含金属及烷氧基根的催化剂，其结构式为XmYn，其中X为钛、锆或铝，Y为烷氧基根。但是此方法，反应后催化剂一直存在于产品中，使得最终产品稳定性不好，容易变色不透明，色度不好，从而影响产品的最终使用，降低产品档次。

为了去除催化剂，常规的做法是碱洗、水洗，但是碱洗、水洗会产生大量的废水，废水中含无机盐和磷及有机物，废水处理困难，且洗涤过程中产品又易被氧化等弊端，产品质量降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种色度好、气味小、酸值低、稳定性好、在生产过程中无大量废水产生，并且能有效去除催化剂残留的一种磷系阻燃剂的生产方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种磷系阻燃剂的生产方法，具体包括以下步骤：

（1）先用氮气或蒸汽将反应釜内气体置换去氧，并抽真空，再进氮气保护，保证无氧条件下加入三氯氧磷（POCl₃），并添加少量的成品和定量的水搅拌均匀，再加入含金属及烷氧基根的催化剂混合后在无氧条件下升温至40～60℃，在此温度范围控制条件下，滴加环氧乙烷或环氧丙烷或环氧氯丙烷，待反应加料结束后，再缓慢升温至60～80℃进行老化，取老化样液测酸值为≤0.2mgKOH/g时，出料。

（2）将步骤（1）的出料物放至密闭无氧的后处理反应釜，升温至60-80℃保温，再加入水、促进剂及辅助添加剂，搅拌反应2-3h，后加入硅藻土，继续搅拌1-2h，最后泵入不锈钢烧结膜或陶瓷烧结膜过滤器进行过滤，过滤滤液在密闭容器中升温至80℃后进行减压蒸馏，真空度控制在-0.090Mpa以上，维持时间20分钟以上，即得磷系阻燃剂。

步骤（1）中所述成品为三（2-氯乙基）磷酸酯、三（2-氯丙基）磷酸酯以及三（二氯丙基）磷酸酯中的一种，成品的加入量为三氯氧磷重量的0.01%～0.5%，水的加入量为三氯氧磷重量的0.01‰～0.3%。

优选的，所述含金属及烷氧基根的催化剂结构为XmYn，其中X为钛、锆或铝金属，Y为烷氧基根，m≥1，n≥1。

优选的，催化剂的烷氧基根为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。